CN116067231A - 一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构及其设计与制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构及其设计与制备方法，所述设计方法包括：构建柔性抗侵彻防护结构的仿真模型并通过仿真模拟获得最优的结构参数，其中，柔性抗侵彻防护结构包括：第一胶膜层，与第一胶膜层粘接的下板层，与下板层通过第二胶膜层粘接的上板层；所述下板层包括依次粘接的低模量有机纤维层和第一碳化陶瓷片层；所述上板层包括依次粘接的第二碳化陶瓷片层和聚脲涂层；所述低模量有机纤维层由弹性模量为120‑190Gpa的有机纤维形成。本发明能够有效保护船体结构的安全，提升舰船舷侧的防护性能。
Description
技术领域
本发明属于舰船舱壁防护结构的设计方法的技术领域。
背景技术
随着先进武器装备的迅速发展，舰艇迫切需要具有优良抗侵彻性能的先进防护装备。对于大型水面舰艇而言,舷侧是最易受反舰导弹攻击的部位之一。为保护舰艇，在舷侧布置抗侵彻层是一种有效便捷的防御措施。聚脲等高分子聚合物具有优良的防腐和抗侵彻性能，常用于各种防护领域，被用作抗弹涂层保护结构物，凯夫拉、碳化陶瓷等均具有高强硬质的特点，广泛应用于抗侵彻领域。单一的材料无法兼顾吸能和抗侵彻防护，因此抗侵彻层往往需要多种抗侵彻材料相互配合以实现最佳抗侵彻效果。由于舰船舷侧外板为具有一定弧度的三维曲面，刚性材料难以与舷侧外板贴合，造成抗侵彻层的初始性能损耗。抗侵彻层的传统铺设方式会导致铺设交接处材料不连续，造成抗侵彻防护的缺陷。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于公开一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构及其设计方法，所得柔性抗侵彻防护结构能够有效保护船体结构的安全，提升舰船舷侧的防护性能，进一步的，通过其与舷侧贴合的制备方法，可克服防护结构铺设不连续的问题，进一步提高舷侧防护能力。
本发明首先提供了以下技术方案：
一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构的设计方法，其包括：
S1构建柔性抗侵彻防护结构的仿真模型；
S2通过对所述柔性抗侵彻防护结构的仿真模型在破片载荷冲击下的有限元模拟，获得其最优设计参数；
S3根据所述最优设计参数获得柔性抗侵彻防护结构；
其中，所述柔性抗侵彻防护结构包括：与船体舷侧材料进行粘接的第一胶膜层，与所述第一胶膜层粘接的下板层，与所述下板层通过第二胶膜层粘接的上板层；所述下板层包括依次粘接的低模量有机纤维层和第一碳化陶瓷片层，所述低模量有机纤维层与所述第一胶膜层粘接；所述上板层包括依次粘接的第二碳化陶瓷片层和聚脲涂层，所述第二碳化陶瓷片层与所述第二胶膜层粘接；所述粘接包括全面积粘接或部分面积粘接，即粘接双方完全重叠或部分重叠，所述低模量有机纤维层由弹性模量为120-190Gpa的有机纤维形成。
根据本发明的一些优选实施方式，所述第一胶膜层和第二胶膜层均由环氧树脂胶黏剂形成。
根据本发明的一些优选实施方式，所述有机纤维选自聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和/或碳纤维。
根据本发明的一些优选实施方式，所述低模量有机纤维层和所述第一碳化陶瓷片层通过聚乙烯醇缩醛树脂胶黏剂粘接。
根据本发明的一些优选实施方式，所述第一和/或第二碳化陶瓷片层由经环氧树脂拼接粘合的碳化陶瓷片形成。
根据本发明的一些优选实施方式，所述碳化陶瓷片的材料为碳化硅和/或碳化硼。
根据本发明的一些优选实施方式，所述上层板与所述下层板为尺寸相同的矩形板，且在两者边角部存在全板四分之一面积的重叠粘接。
根据本发明的一些优选实施方式，所述柔性抗侵彻防护结构的仿真模型中，设置所述抗侵彻防护结构总厚度不高于20mm；所述第一或第二碳化陶瓷片层中每枚碳化陶瓷片为边长100-120mm的矩形，其厚度不低于4mm，单位面积的碳化陶瓷片覆盖率λ不低于0.9；所述下板层为所述有机纤维层和所述第一碳化陶瓷片层全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；所述上板层为所述第二碳化陶瓷片层与所述第二胶膜层全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；所述聚脲涂层的厚度不低于1mm。
根据本发明的一些优选实施方式，所述S2包括：
通过测试实验，获得防护结构各层材料的力学参数，所述参数包括弹性模量、体积密度、极限强度、抗弯强度中的一项或多项；
设置防护结构各层厚度参数，包括：设置第一、第二胶膜层的厚度均为1mm，聚脲涂层的厚度为1mm，低模量有机纤维层的初始厚度为amm，第一、第二碳化陶瓷片层的初始厚度均为bmm、由边长为100mm、厚度不低于5mm的正方形碳化陶瓷片形成，单位面积的碳化陶瓷覆盖率λ为0.9，满足：
a≤b＝t/5+5，且a≥3mm，b≤12mm；
其中，t表示船体舷侧材料的厚度；
进行有限元建模及破片冲击模拟；
根据模拟情况，优化防护结构各层厚度参数，包括：
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构未发生失效，则先减小所述碳化陶瓷片层厚度b，至碳化陶瓷片层厚度低于6mm，其后减小所述低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的有限元模型，重复该过程至获得不失效情况下的柔性抗侵彻防护结构的临界低模量有机纤维层设计a0和临界碳化陶瓷片层设计厚度b0；
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构发生失效，则先增加所述碳化陶瓷片厚度b，至碳化陶瓷片层厚度高于10mm，其后增加所述低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的有限元模型，重复该过程至获得不失效情况下的柔性抗侵彻防护结构的临界低模量有机纤维层设计a0和临界碳化陶瓷片层设计厚度b0；
通过以下计算模型获得实际最优的低模量有机纤维层厚度am和碳化陶瓷片层厚度bm：
am＝a0+1,bm＝b0+1。
根据本发明的一些优选实施方式，根据所述有限元建模获得的有限元模型的尺寸不小于2×2m。
本发明进一步提供了根据上述设计方法获得的舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构。
本发明进一步提供了根据上述设计方法获得的舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构的制备方法，其包括：
将所述低模量有机纤维预浸料进行模压成型和固化，得到矩形的所述低模量有机纤维层，该低模量有机纤维层的厚度为根据所述设计方法得到的最优低模量有机纤维层的厚度am；
将边长为100mm-120mm的矩形碳化陶瓷片进行喷砂处理，其后依次按加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂、矩形碳化陶瓷片、加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂、矩形碳化陶瓷片……的顺序铺设，在完成铺设后，将组合结构置于40～50℃下固化2-3h，得到所述第一碳化陶瓷片层或第二碳化陶瓷片层，所述第一碳化陶瓷片层或第二碳化陶瓷片层的厚度均为根据所述设计方法得到的最优碳化陶瓷片层厚度bm；
在所得低模量有机纤维层上涂抹厚度为1mm的聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂，将所得第一碳化陶瓷片层置于聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂上，施加压力使两者贴合，形成所述下层板；
根据舷侧防护尺寸及粘接方式，确定所得第二碳化陶瓷片层和所述下层板的拼接位置和尺寸，并进行切割与拼装；
在船体舷侧材料的表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶，将所述下层板置于其上，在常温下固化1小时后，在所述下层板表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶，将所述第二碳化陶瓷片层置于其上，施加压力使两者贴合，其后常温固化2-3h，其后在第二碳化陶瓷片层表面喷涂所述聚脲涂层，得到所述柔性抗侵彻防护结构。
根据本发明的一些优选实施方式，所述粘接方式为：所述第二碳化陶瓷片层与所述下层板在两者边角部进行全板四分之一面积重叠的粘接。
本发明创新性地提出了一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护设计及其设计与制备方法，该柔性抗侵彻防护结构既具有柔性的特征又具有足够的刚度，其低层的柔性材料可保证结构与具有弧度的三维舷侧贴合，表面的柔性聚脲涂层和合适厚度的有机纤维层能够吸收破片的大部分能量，碳化陶瓷片能够提供足够的支撑，实现对舰船舷侧的抗侵彻保护，整体协同后带来极佳的防护效果，在一些具体实施例中，通过防护结构不同部分的特殊交错排布可克服简单排列拼接导致的防护弱点，进一步提高防护能力。同时，本发明的设计方法通过对破片能量的估算，运用有限元方法模拟破片侵彻柔性抗侵彻防护结构，可以验证和提高柔性抗侵彻防护结构的防护有效性，降低防护成本，提高经济效益。
该柔性抗侵彻结构可在舷侧外板或舱壁上叠加，也可在破损或失效处直接填补，可降低制造成本和舰船受爆后的维修成本。
附图说明
图1为本发明的一种柔性抗侵彻防护结构剖面示意图。
图2为具体实施方式所述单块上层板和单块下层板的拼接示意图。
图3为具体实施方式所述多块柔性抗侵彻板的拼装示意图。
图4为具体实施方式所述抗侵彻参数设计流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明进行详细描述，但需要理解的是，所述实施例和附图仅用于对本发明进行示例性的描述，而并不能对本发明的保护范围构成任何限制。所有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入本发明的保护范围。
参照图1，一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构包括：与船体钢板G或其他类型的船体材料进行粘接的第一胶膜层1，与第一胶膜层1粘接的下板层2，与下板层2通过第二胶膜层3粘接的上板层4；其中，下板层2包括依次粘接的低模量有机纤维层201和第一碳化陶瓷片层202，其中，低模量有机纤维层201与第一胶膜层1粘接；上板层4包括依次粘接的第二碳化陶瓷片层401和聚脲涂层402，其中，第二碳化陶瓷片层401与第二胶膜层3粘接；所述粘接包括全面积粘接或部分面积粘接，即粘接双方完全重叠或部分重叠。
以上防护结构中，聚脲涂层402、碳化陶瓷片层202、401、低模量有机纤维层201均具有防止破片侵彻的作用。
在一些具体实施例中，碳化陶瓷片材料为碳化硅或碳化硼，硬度不小于2600HV5，抗弯强度不小于340Mpa，显气孔率小于0.2％，原料纯度不小于99％。
在一些具体实施例中，抗侵彻防护结构总厚度不高于30mm。
在一些具体实施例中，胶膜层1或3由热塑性胶黏剂如环氧树脂胶和/或聚乙烯醇缩醛树脂形成，在涂覆后通过50-60℃、固化2-3h实现热固化成型，优选的，第一胶膜层1及第二胶膜层3均由环氧树脂胶黏剂形成；优选的，低模量有机纤维层201与第一碳化陶瓷片层202之间通过聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂粘接；优选的，聚脲涂层402通过喷涂粘接于所述第二碳化陶瓷片层401上。
在一些具体实施例中，低模量有机纤维层201由弹性模量为120-190Gpa的有机纤维如聚对苯二甲酰对苯二胺纤维(Kevlar纤维)和/或碳纤维铺设形成。
优选的，所述有机纤维为125-131Gpa的Kevlar纤维，或弹性模量为150-185Gpa的碳纤维。
该低模量有机纤维层具有良好的缓冲作用，能够吸收来自碳化陶瓷片层的大部分残余能量。
在一些具体实施例中，碳化陶瓷片层202或401由多枚碳化陶瓷片拼接形成，拼接间隙可通过环氧树脂胶进行填充。
在一些具体实施例中，碳化陶瓷片层202或401中每枚碳化陶瓷片为边长100mm-120mm的矩形，其厚度不低于4mm，可以平铺或交叠，优选的，单位面积的碳化陶瓷片覆盖率λ不低于0.9，该单位面积的碳化陶瓷片覆盖率λ是指的在不计入拼接缝隙面积的情况下，单位面积的碳化陶瓷对其覆盖面的覆盖面积。
在一些具体实施例中，下板层2为有机纤维层201和第一碳化陶瓷片层202全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；上板层4为第二碳化陶瓷片层401与第二胶膜层3全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；优选的，参照附图2，上层板1与下层板2在边角部存在全板四分之一面积的重叠粘接，在此情况下的防护结构铺设方式参照附图3所示，其可根据防护结构需要覆盖的面积，对第一、第二碳化陶瓷片层进行切割，在切割后再进行拼接，在接缝内填充环氧树脂。
在一些具体实施例中，所述聚脲涂层402由聚脲在上层板4和下层板2安装完成后，喷涂在上层板4表面形成，其厚度不低于1mm。
进一步的，参照附图4，通过以下步骤完成防护结构设计：
(1)通过测试实验，获得防护结构各层材料的力学参数，所述参数包括弹性模量、体积密度、极限强度、抗弯强度中的一项或多项。
(2)设置各层材料初始厚度，包括如：
预设低模量有机纤维层厚为a mm，第一、第二碳化陶瓷片层厚度均为b mm，聚脲涂层厚度为1mm，钢板或其他船体材料的厚度为t mm，第一、第二胶膜层的厚度均为1mm，陶瓷片层中单枚碳化陶瓷片预设为边长100mm的正方形，厚度不低于5mm，单位面积的碳化陶瓷覆盖率λ预设为0.9，且满足：
a≤b＝t/5+5，且a≥3mm，b≤12mm。
(3)进行有限元建模及破片冲击模拟。
根据获得的材料力学参数和预设的初始厚度建立等尺寸的柔性抗侵彻防护结构的有限元模型，对柔性抗侵彻防护结构施加预置的破片冲击载荷，模拟破片对柔性抗侵彻防护结构的冲击过程，观察防护结构的动态变化。其中，设置该柔性抗侵彻防护结构的有限元模型的尺寸不小于2×2m，不大于3×3m。其更具体的过程如：(1)建立靶板和子弹头的几何模型，靶板由多层板组合而成，赋予对应的材料属性，子弹头尺寸为直径10mm，长度60mm，材质为Q345钢；(2)划分弹片和靶板的网格，网格的尺寸不大于0.5mm；(3)将靶板和弹片组装，弹片置于靶板正前方30mm处，得到所述有限元模型。其后，向靶板的四周施加固支约束，给子弹头赋予60m/s的纵向初始速度，实现对柔性板的侵彻模拟。
(4)根据模拟结果，优化防护结构各层厚度。
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构未发生失效，则优先减小碳化陶瓷片厚度b，至碳化陶瓷片层厚度低于6mm，则减小低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的所述有限元模型，重复模拟及该优化设计过程至获得柔性抗侵彻防护结构的临界设计厚度a0、b0。
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构发生失效，则优先增加碳化陶瓷片厚度b，至碳化陶瓷片层厚度高于10mm，则增加低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的所述有限元模型，重复模拟及该优化设计过程至获得柔性抗侵彻层的临界设计厚度a0、b0。
根据获得的临界设计厚度，在不优化胶膜层和聚脲涂层的情况下，通过以下计算模型获得最优的低模量有机纤维层厚度am和碳化陶瓷片层厚度bm：
am＝a0+1,bm＝b0+1。
进一步的，上述柔性抗侵彻防护结构的制备方法的一些具体实施方式包括以下步骤：
根据最优的低模量有机纤维层厚度am，制备低模量有机纤维层，如：
在金属模具上涂抹脱模剂，将低模量Kevlar纤维和/或碳纤维预浸料在模具内进行铺贴，其后在碳纤维预浸料上铺设隔离膜，加压后使多余的胶液溢出来，然后高温固化成型，完成后脱膜。
根据最优的碳化陶瓷片层厚度bm，制备第一或第二碳化陶瓷片层，如：
将边长为100mm-120mm的矩形碳化陶瓷片进行喷砂处理，置于涂抹脱模剂的金属膜具内，其后平铺一层加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂，再分散平铺一层矩形碳化陶瓷片，再平铺一层加热至50～60℃的环氧树脂胶，将碳化陶瓷片间隙填满，其后依此顺序，按厚度bm完成碳化陶瓷片多层铺设；
在完成铺设后，将组合结构置于40～50℃环境下固化2-3小时，得到第一碳化陶瓷片层或第二碳化陶瓷片层。
制备下层板，如：
在低模量有机纤维层上涂抹厚度为1mm的聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂，将第一碳化陶瓷片层置于聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂上，施加压力，使纤维层和第一碳化陶瓷片层紧密贴合，形成下层板。
切割并拼装第二碳化陶瓷片层：
根据舷侧防护尺寸及粘接方式，确定第二碳化陶瓷片层和下层板的拼接位置和尺寸，并进行切割与拼装，其中粘接方式优选为前述四分之一面积重叠粘接的形式。
获得柔性抗侵彻层：
在船体钢板表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶，将下层板置于其上，在常温下固化1小时后，在下层板表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶，将上层板置于其上，施加压力，使各层紧密贴合，在常温下固化2-3小时；其后在碳化陶瓷片层表面喷涂厚度不小于1mm的聚脲涂层，得到所述柔性抗侵彻防护结构。
进一步的，可通过如下的损伤数评估该柔性抗侵彻防护结构的防护性能。
其中，损伤数(damage number)为
可描述结构塑性动力响应与失效，其中V0是冲击速度，ρ为密度，σ0为平均流动应力。该数是发生严重塑性变形区的应变量级的度量，从表达式上看，它是惯性力和材料流动应力的比值。
当Dn<101，表明靶板出现较大范围塑性变形，靶板的防护能力良好，达到一级防护标准，即结构可以抗拒等效在2m距离上150kg当量TNT炸药产生冲击波的破坏；
当Dn<102，表明靶板出现大范围塑性变形和损伤，靶板的防护能力较好，达到二级防护标准，即结构可以抗拒等效在5m距离上150kg当量TNT炸药产生冲击波的破坏；
当Dn≥102，表明靶板出现大范围损伤和失效，靶板的防护能力一般，需要优化防护结构。
以上实施例仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构的设计方法，其特征在于，其包括：
S1构建柔性抗侵彻防护结构的仿真模型；
S2通过对所述柔性抗侵彻防护结构的仿真模型在破片载荷冲击下的有限元模拟，获得其最优设计参数；
S3根据所述最优设计参数获得柔性抗侵彻防护结构；
其中，所述柔性抗侵彻防护结构包括：与船体舷侧材料进行粘接的第一胶膜层，与所述第一胶膜层粘接的下板层，与所述下板层通过第二胶膜层粘接的上板层；所述下板层包括依次粘接的低模量有机纤维层和第一碳化陶瓷片层，所述低模量有机纤维层与所述第一胶膜层粘接；所述上板层包括依次粘接的第二碳化陶瓷片层和聚脲涂层，所述第二碳化陶瓷片层与所述第二胶膜层粘接；所述粘接包括全面积粘接或部分面积粘接，即粘接双方完全重叠或部分重叠，所述低模量有机纤维层由弹性模量为120-190Gpa的有机纤维形成。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，其中，所述第一胶膜层和所述第二胶膜层均由环氧树脂胶黏剂形成；和/或，所述低模量有机纤维层和所述第一碳化陶瓷片层通过聚乙烯醇缩醛树脂胶黏剂粘接；和/或，所述有机纤维选自聚对苯二甲酰对苯二胺纤维和/或碳纤维。
3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述第一和/或第二碳化陶瓷片层由经环氧树脂拼接粘合的碳化陶瓷片形成；所述碳化陶瓷片的材料为碳化硅和/或碳化硼。
4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述上层板与所述下层板为尺寸相同的矩形板，且在两者边角部存在全板四分之一面积的重叠粘接。
5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述柔性抗侵彻防护结构的仿真模型中，设置所述抗侵彻防护结构总厚度不高于20mm；所述第一或第二碳化陶瓷片层中每枚碳化陶瓷片为边长100-120mm的矩形，其厚度不低于4mm，单位面积的碳化陶瓷片覆盖率λ不低于0.9；所述下板层为所述有机纤维层和所述第一碳化陶瓷片层全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；所述上板层为所述第二碳化陶瓷片层与所述第二胶膜层全面积粘接的矩形板层，其边长不小于1m；所述聚脲涂层的厚度不低于1mm。
6.根据权利要求1的所述的设计方法，其特征在于，所述S2包括：
(1)通过测试实验，获得防护结构各层材料的力学参数，所述参数包括弹性模量、体积密度、极限强度、抗弯强度中的一项或多项；
(2)设置防护结构各层厚度参数，包括：设置第一、第二胶膜层的厚度均为1mm，聚脲涂层的厚度为1mm，低模量有机纤维层的初始厚度为amm，第一、第二碳化陶瓷片层的初始厚度均为bmm、由边长为100mm、厚度不低于5mm的正方形碳化陶瓷片形成，单位面积的碳化陶瓷覆盖率λ为0.9，满足：
a≤b＝t/5+5，且a≥3mm，b≤12mm；
其中，t表示船体舷侧材料的厚度；
(3)进行有限元建模及破片冲击模拟；
(4)根据模拟情况，优化防护结构各层厚度参数，包括：
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构未发生失效，则先减小所述碳化陶瓷片层厚度b，至碳化陶瓷片层厚度低于6mm，其后减小所述低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的有限元模型，重复该过程至获得不失效情况下的柔性抗侵彻防护结构的临界低模量有机纤维层设计a0和临界碳化陶瓷片层设计厚度b0；
在破片冲击模拟中，若柔性抗侵彻防护结构发生失效，则先增加所述碳化陶瓷片厚度b，至碳化陶瓷片层厚度高于10mm，其后增加所述低模量有机纤维层厚度，并建立新尺寸的有限元模型，重复该过程至获得不失效情况下的柔性抗侵彻防护结构的临界低模量有机纤维层设计a0和临界碳化陶瓷片层设计厚度b0；
通过以下计算模型获得实际最优的低模量有机纤维层厚度am和碳化陶瓷片层厚度bm：
am＝a0+1,bm＝b0+1。
7.根据权利要求6所述的设计方法，其特征在于，根据所述有限元建模获得的有限元模型的尺寸不小于2×2m。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的设计方法获得的舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构。
9.权利要求8所述的舰船舷侧柔性抗侵彻防护结构的制备方法，其包括：
将所述低模量有机纤维预浸料进行模压成型和固化，得到矩形的所述低模量有机纤维层，该低模量有机纤维层的厚度为根据所述设计方法得到的最优低模量有机纤维层的厚度am；
将边长为100mm-120mm的矩形碳化陶瓷片进行喷砂处理，其后依次按加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂、矩形碳化陶瓷片、加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂、矩形碳化陶瓷片……的顺序铺设，在完成铺设后，将组合结构置于40～50℃下固化2-3h，得到所述第一碳化陶瓷片层或第二碳化陶瓷片层，所述第一碳化陶瓷片层或第二碳化陶瓷片层的厚度均为根据所述设计方法得到的最优碳化陶瓷片层厚度bm；
在所得低模量有机纤维层上涂抹厚度为1mm的聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂，将所得第一碳化陶瓷片层置于聚乙烯醇缩醛热塑性胶黏剂上，施加压力使两者贴合，形成所述下层板；
根据舷侧防护尺寸及粘接方式，确定所得第二碳化陶瓷片层和所述下层板的拼接位置和尺寸，并进行切割与拼装；
在船体舷侧材料的表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶黏剂，将所述下层板置于其上，在常温下固化1小时后，在所述下层板表面涂抹加热至50～60℃的环氧树脂胶，将所述第二碳化陶瓷片层置于其上，施加压力使两者贴合，其后常温固化2-3h，其后在第二碳化陶瓷片层表面喷涂所述聚脲涂层，得到所述柔性抗侵彻防护结构。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述粘接方式为：所述第二碳化陶瓷片层与所述下层板在两者边角部进行全板四分之一面积重叠的粘接。
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