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试验分析:复合材料厚度为15 mm的选型试验

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:试验选用复合材料的厚度为15 mm,共进行试验82发。图4.4靶体破坏特征芳纶纤维增强复合材料;玻璃纤维增强复合材料图4.4靶体破坏特征芳纶纤维增强复合材料;玻璃纤维增强复合材料图4.4靶体破坏特征(续)芳纶、玻璃纤维复合材料因试制阶段复合材料板的工艺一致性较差,靶体的防护性能跳动较大,且试验数量有限,在此,采用美国富兰克的兵工厂弹道极限速度试验法进行弹道极限速度分析,其方法如下。

试验分析:复合材料厚度为15 mm的选型试验

选择芳纶纤维、高强度玻璃纤维及玻璃纤维与芳纶纤维复合板,以4.3节的定性分析为依据,采用洛阳船舶材料研究所提供的不同(增强体材料、基体含量等)复合材料板,通过实际靶试获得抗侵彻性能最好的复合材料板,为后续破片对钢/纤维复合结构的侵彻试验提供支撑。

试验于2012年8—9月在地上50 m靶道完成,试验选用破片质量为4.5 g,破片结构如图2.6所示。试验选用复合材料的厚度为15 mm,共进行试验82发。纤维增强复合材料靶体的典型破坏特征如图4.4所示。

图4.4 靶体破坏特征

(a)芳纶纤维增强复合材料;(b)玻璃纤维增强复合材料

图4.4 靶体破坏特征(续)(www.xing528.com)

(c)芳纶、玻璃纤维复合材料

因试制阶段复合材料板的工艺一致性较差,靶体的防护性能跳动较大,且试验数量有限,在此,采用美国富兰克的兵工厂弹道极限速度试验法进行弹道极限速度分析,其方法如下。

弹道极限速度可由下式计算获得:

式中,v50是破片穿透靶板的概率为50%的弹道极限速度;vA是混合效果内全部测试速度的平均值;NP是嵌入数;NC是穿透数;vHP是嵌入最高速度;vLC是穿透最低速度。

通过对试验结果的分析计算,获得不同靶体的弹道极限数据列于表4.9中。由表4.9中数据可见,除芳纶3(弹道极限为626.6 m/s)和玻璃纤维1(弹道极限为750.4 m/s)外,其余几种复合材料的弹道极限均大于800 m/s,可以作为试验研究用复合材料。

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