层间间距对平纹双层结构靶体抗侵彻性能的影响

发布时间：2022-02-12 10:14

　　为满足软体防弹叠层增强减重的需求和优化柔性叠层防弹材料的结构设计,通过增加层间间距,改变靶体迎弹面和背弹面的动态响应,提升其抗侵彻性能。叠层的吸能性能通过弹丸侵彻实验进行表征,且通过有限元模型分析叠层结构的吸能机制。弹丸侵彻实验结果表明:靶体的吸能效果随层间间距变宽先下降后上升,当间距到达一个临界值后,吸收的能量将停止增长;有限元模型的仿真数据与实验数据的变化趋势相吻合,表明靶体迎弹面横向形变的宽度和应力分布的面积随间距的变宽而增大,背弹面应力分布的强度随间距的变宽而减弱。 

【文章来源】：纺织学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

弹丸冲击实验设备示意图

将芳纶织物和EVA高弹泡棉材料裁减成25 cm×25 cm大小，夹持在夹具中。夹具四边铣有沟槽，固定试样四边以避免长丝束发生滑移(见图2(b))。由于夹具沟槽之间的间距为15 cm，所以在弹丸侵彻过程中，平纹织物受到冲击作用的实际面积为15 cm×15 cm。对EVA高弹泡棉材料进行弹道测试发现，泡沫材料不具备抗侵彻性能，因此，使用EVA作为间距材料，不会影响靶体的能量吸收效果。3 有限元模型

使用商业软件ABAQUS对平纹织物的抗侵彻过程进行有限元建模分析，研究织物在弹丸贯穿过程中的横向形变、应力分布和能量吸收的变化规律。模型中弹丸直径与质量分别设定为8 mm和2 g，与实物一致。织物由经纱与纬纱相互交织而成，长丝束由C3D8R六面体实体单元构成。由于模型在X轴与Z轴方向上对称，故只需要将实物图的四分之一建模即可，即织物模型的实际大小为7.5 cm×7.5 cm。长丝束与织物的几何模型如图3所示。将长丝束模型的材料属性设定为各向同性，将弹丸设定为刚体，在与织物的接触过程中不会发生变形。材料的相关参数为:长丝束的屈服应力为2.92 GPa，断裂伸长率为3.6%，弹性模量为70.5 GPa，泊松比为0.3，密度为1 440 kg/m3;弹丸密度为7 800 kg/m3。4 结果与讨论

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3621533