Modelowanie numeryczne i analiza kuloodporności wielowarstwowych pakietów wykonanych z włókien paraaramidowych
Journal Title: Problemy Mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa - Year 2016, Vol 7, Issue 1
Abstract
Dobór odpowiedniej liczby warstw tekstylnego pakietu balistycznego, tak aby spełnić wymagane kryteria bezpieczeństwa stosownie do przyjętej klasy kuloodporności, realizowany jest głównie w oparciu o badania eksperymentalne w tunelu balistycznym z użyciem znormalizowanego podłoża. W pracy przedstawiono podejście doboru odpowiedniej liczby warstw pakietu poprzez modelowanie zjawiska uderzenia pocisku w pakiet balistyczny metodą elementów skończonych, co pozwala na ograniczenie zakresu badań eksperymentalnych. W przeprowadzonych badaniach analizowano metodą elementów skończonych uderzenie pocisku Parabellum 9 19 mm FMJ, składającego się z ołowianego rdzenia i płaszcza, w wielowarstwowy pakiet balistyczny złożony z tkanin paraaramidowych Twaron CT709. W pierwszym etapie badań, w celu doboru parametrów modelu pocisku, analizowano jego deformację wyznaczoną symulacyjnie i eksperymentalnie podczas uderzenia z różną prędkością w nieodkształcalną płytę. W następnym etapie, w celu doboru i weryfikacji parametrów modelu materiałowego tkaniny paraaramidowej Twaron CT709, wyznaczano symulacyjnie przy prędkości uderzenia pocisku 366 m/s wysokość stożka odkształcenia w pakietach tekstylnych o różnej liczbie warstw i prędkość resztkową po przejściu pocisku przez pakiet. Rezultaty tych badań weryfikowano następnie z publikowanymi wynikami badań eksperymentalnych. Ostatni etap badań symulacyjnych polegał na ocenie kuloodporności wielowarstwowych pakietów złożonych tkanin paraaramidowych Twaron CT709 podczas uderzenia pocisku Parabellum 9 19 mm z różnymi prędkościami. Przeprowadzono symulacje komputerowe uderzenia pocisku w pakiet balistyczny składający się z 8, 12, 16, 20 i 24 warstw dla zakresu prędkości uderzania 300-460 m/s, obejmującego klasy kuloodporności II-A, II i III-A. W wyniku przeprowadzenia badań uzyskano zweryfikowane eksperymentalnie modele materiałowe dla pocisku Parabellum 9 19 mm FMJ i tkaniny paraaramidowej Twaron CT709. Badania symulacyjne wielowarstwowych pakietów wykazały, że ich kuloodporność zależy od liczby warstw tkanin oraz prędkości uderzenia pocisku. Stwierdzono, że klasa kuloodporności II-A jest spełniona dla pakietu złożonego przynajmniej z 10 warstw tkaniny Twaron CT709. W przypadku klasy kuloodporności II, pakiet musi być złożony przynajmniej z 12 warstw, a w przypadku klasy kuloodporności III-A – przynajmniej z 16 warstw. Taka konfiguracja warstw dla poszczególnych klas kuloodporności zapewnia nieprzestrzelenie pakietu i maksymalną poprzeczną deformację mniejszą niż 44 mm.
Authors and Affiliations
Justyna DOMINIAK, Zbigniew STEMPIEŃ
Keywords
Related Articles
- EP ID EP77641
- DOI 10.5604/20815891.1195200
- Views 78
- Downloads 0
Identyfikacja stałych materiałowych hybrydowych kompozytów typu Fibre Metal Laminates z wykorzystaniem metody homogenizacji
Przeprowadzono próbę obliczenia metodą elementów skończonych stałych materiałowych (Ex, Ey, Gxy, νxy, νyx) kompozytu polimerowego wzmocnionego tkaniną szklaną na podstawie znajomości właściwości fizycznych (gęstości) i m...
A Concept for Striking Range Improvement of the GROM/PIORUN Man-Portable Air-Defence System
This paper presents a concept for striking distance performance improvement of the GROM/PIORUN Man-Portable Air-Defence System rocket missiles by increasing the rated diameter of the rocket missile propulsion system and...
Numeryczno-doświadczalna analiza oddziaływania ładunku wybuchowego na przeciwminowy trał naciskowy
W pracy przedstawiono projekt mechanicznego kołowego urządzenia trałującego. Po wybraniu odpowiedniej koncepcji wykonano model geometryczny urządzenia. Następnie model dyskretny trału poddano analizie wytrzymałościowej....
Wpływ regulowanego azotowania gazowego na trwałość eksploatacyjną przewodu luf broni strzeleckiej
Lufy broni strzeleckiej w większości są produkowane z niskostopowych stali konstrukcyjnych, podobnych do stali 30HN2MFA [3, 5]. Celem badawczym było poszukiwanie nowych technologii typu multiplex m.in. cieplno-chemicznyc...
Impact of Controller Performance on the Process of Guiding an Armour-Piercing Missile onto a Ground-Based Target
This work presents an analysis of guiding an anti-tank missile (ATGM) onto a ground-based target. The concept presented here is the feasibility of bypassing obstacles in the path of an ATGM when the obstacle coordinates...