為滿足軟體防彈疊層增強減重的需求和優(yōu)化柔性疊層防彈材料的結構設計,通過增加層間間距,改變靶體迎彈面和背彈面的動態(tài)響應,提升其抗侵徹性能。疊層的吸能性能通過彈丸侵徹實驗進行表征,且通過有限元模型分析疊層結構的吸能機制。彈丸侵徹實驗結果表明:靶體的吸能效果隨層間間距變寬先下降后上升,當間距到達一個臨界值后,吸收的能量將停止增長;有限元模型的仿真數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)的變化趨勢相吻合,表明靶體迎彈面橫向形變的寬度和應力分布的面積隨間距的變寬而增大,背彈面應力分布的強度隨間距的變寬而減弱。 

【文章來源】：紡織學報. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

彈丸沖擊實驗設備示意圖

將芳綸織物和EVA高彈泡棉材料裁減成25 cm×25 cm大小，夾持在夾具中。夾具四邊銑有溝槽，固定試樣四邊以避免長絲束發(fā)生滑移(見圖2(b))。由于夾具溝槽之間的間距為15 cm，所以在彈丸侵徹過程中，平紋織物受到沖擊作用的實際面積為15 cm×15 cm。對EVA高彈泡棉材料進行彈道測試發(fā)現(xiàn)，泡沫材料不具備抗侵徹性能，因此，使用EVA作為間距材料，不會影響靶體的能量吸收效果。3 有限元模型

使用商業(yè)軟件ABAQUS對平紋織物的抗侵徹過程進行有限元建模分析，研究織物在彈丸貫穿過程中的橫向形變、應力分布和能量吸收的變化規(guī)律。模型中彈丸直徑與質量分別設定為8 mm和2 g，與實物一致�？椢镉山浖喤c緯紗相互交織而成，長絲束由C3D8R六面體實體單元構成。由于模型在X軸與Z軸方向上對稱，故只需要將實物圖的四分之一建模即可，即織物模型的實際大小為7.5 cm×7.5 cm。長絲束與織物的幾何模型如圖3所示。將長絲束模型的材料屬性設定為各向同性，將彈丸設定為剛體，在與織物的接觸過程中不會發(fā)生變形。材料的相關參數(shù)為:長絲束的屈服應力為2.92 GPa，斷裂伸長率為3.6%，彈性模量為70.5 GPa，泊松比為0.3，密度為1 440 kg/m3;彈丸密度為7 800 kg/m3。4 結果與討論

【參考文獻】：
期刊論文
[1]紡織基防彈防穿刺材料的研究回顧[J]. 陳曉鋼.  紡織學報. 2019(06)
[2]軟質防彈衣結構分析與性能研究[J]. 喬詠梅,余銅輝.  警察技術. 2017(03)
[3]超高分子質量聚乙烯平紋織物在柔性防彈服中的應用[J]. 周熠,陳曉鋼,張尚勇,龔小舟.  紡織學報. 2016(04)
[4]Kevlar纖維疊層織物防彈機理和性能研究[J]. 顧冰芳,龔烈航,徐國躍.  南京理工大學學報(自然科學版). 2007(05)



本文編號：3621533