Влияние различных структурных форм мишеней на противоосколочные и противопульные свойства
May 25, 2024
В таблице 4 приведено сравнение противоосколочных характеристик нескольких целевых пластин с различными структурными формами. Сравнение основано на общей поверхностной плотности целевой пластины (отличной от плотности одного слоя целевой пластины). Скорость фрагментации во время эксперимента составила около 600 м/с. Согласно статистическим данным из ограниченных источников, значение настройки V50 отдельных противоосколочных пуленепробиваемых изделий разных стран, особенно композитных материалов для шлемов. Шлем PASGT армии США V50 составляет 610 м/с, немецкой армии - 620 м/с, французской армии - 680 м/с, южнокорейской - 609 м/с, а новый композитный шлем Китая V50 - 610 м/с. В таблице 4 содержание клея в ламинате CT709 составляет 12%, а другие образцы целевых пластин представляют собой простые ламинаты.
Это видно из результатов в Таблице 4. При условии, что общая поверхностная плотность целевой пластины определена. Только с точки зрения баллистической стойкости. Простой ламинированный образец композитного материала из сверхвысокомолекулярного полиэтиленового волокна с ортогональной укладкой (Spectra Shielded Plus LCR) имеет самую высокую способность к противоосколочной защите. За ним следуют ламинированные ткани и ламинаты CT709. Снова сложите мишень для комбинации желтых и белых хлопьев. Хуже всего ламинированная мишень с одним желтым чипом.
Для противофрагментации следующую информацию и обсуждение можно также получить из Таблицы 4:
Механические свойства при осевом растяжении сверхвысокомолекулярного полиэтиленового волокна Spectra2000 более чем в 2 раза выше, чем у параароматического полиамидного волокна. Однако антифрагментный V50 ламинированной белой пленки с той же общей поверхностной плотностью мишени всего на 16% выше, чем у ламинированной желтой пленки. Ламинированная белая пленка всего на 2% выше, чем у ламинированной ткани CT709. Это показывает, что превосходные механические свойства при растяжении сверхвысокомолекулярного полиэтиленового волокна не были полностью использованы. Это тесно связано с низкими поперечными механическими свойствами (сжатие и сдвиг) сверхвысокомолекулярного полиэтиленового волокна и их низкой температурой плавления.
При тех же условиях целевой поверхностной плотности способность против осколков желтой пленочной простой ламинированной целевой доски не так хороша, как у ламинированной ткани CT709. Основная причина заключается в том, что желтая мишень представляет собой ортогональный ламинированный композитный материал с содержанием смолы более 20%, а эквивалентное содержание волокон ниже, чем у ламинированной ткани CT709. Хотя прямолинейность волокон в желтом листе выше, чем у ламинированной ткани, его способность диффузии энергии волокон выше, чем у ламинированной ткани. Однако его вклад энергии деформации волокон ниже, чем у ламинированных тканей, и комплексный пуленепробиваемый эффект является комбинацией этих двух факторов.
По сравнению с композитными материалами CT709 с тканевой ламинацией и тканевыми ламинациями CT709 с одинаковой общей поверхностной плотностью целевой пластины, противоосколочные возможности этих двух материалов в основном одинаковы. Хотя ламинированный композитный материал и ламинированная тканевая мишень имеют одинаковое количество слоев ткани, противоосколочный V50 первого материала 50-70M/S выше, чем у второго (см. Таблицу 3). Это также показывает, что ткань или волокно являются основной причиной улучшения противоосколочной способности, в то время как вклад матрицы в противоосколочную способность ограничен.
Благодаря сбалансированному сочетанию желтых хлопьев и белых хлопьев можно получить превосходные антифрагментационные свойства по сравнению с одними желтыми хлопьями. Хотя чисто белая пленка имеет лучшую антифрагментную проникающую способность или способность проникновения. Однако она громоздкая и дорогая, а ее превосходные механические свойства при растяжении не были полностью использованы. Поэтому простое ламинирование белых листов не является хорошим методом выбора материала. И два материала (желтая пленка и белая пленка) могут достичь наилучшего баланса производительности, веса и цены. Для комбинации белой пленки спереди и желтой пленки сзади ее антифрагментационная способность намного ниже, чем для комбинации желтой пленки спереди и белой пленки сзади. Основная причина заключается в том, что сверхвысокомолекулярный полиэтилен спереди целевой пластины будет подвергаться нерастяжимому разрушению из-за локального высокого давления, поэтому его превосходные механические свойства при растяжении не могут быть полностью использованы. Другая причина заключается в том, что сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно с более высокой прочностью, модулем и удлинением при разрыве может полностью проявить свои механические свойства при растяжении сзади. (Из наблюдения за морфологией повреждений видно, что разрушение волокна в задней части целевой пластины в основном происходит по типу разрыва при растяжении). С другой стороны, скорость передачи волны напряжения в высокомодульных и низкоплотных сверхвысокомолекулярных полиэтиленовых волокнах выше, чем в параароматических полиамидных волокнах, что способствует эффективной диффузии волн напряжения (энергии деформации).
