柔性复合防刺服机理研究
耐低温水凝胶基防刺复合材料的制备及性能研究
耐低温水凝胶基防刺复合材料的制备及性能研究师琅;王珊;王何一帆;王秋实;姜茸凡【期刊名称】《棉纺织技术》【年(卷),期】2024(52)6【摘要】为了提升柔性防刺材料的防护效果和智能化水平,通过将水凝胶与芳纶织物进行复合,制备了一种耐低温、抗穿刺且具备应变传感功能的芳纶/水凝胶复合材料,并对水凝胶及其复合材料在25℃和-30℃环境中的拉伸性能、纱线间摩擦性能和准静态钉刺性能进行表征。
结果表明:当LiCl质量分数为26%时,经LiCl溶液浸泡后的水凝胶力学性能最佳,由于甘油和LiCl溶液的共同作用,水凝胶及其复合材料在-30℃时均能保持良好的柔韧性。
复合材料中芳纶与水凝胶在25℃和-30℃时均呈现了良好的界面结合,最大拔出力相比纯芳纶织物分别提高了1281%和2315%。
当环境温度为25℃和-30℃时,复合材料的最大抗穿刺力可达41.92 N和72.25 N,相较纯芳纶织物分别提升了187%和394%。
该复合材料在25℃和-30℃下均可实现对于不同弯曲角度(80°、60°、40°和20°)、频率(0.5 Hz、1.0 Hz、1.5 Hz、2.0 Hz)以及弯曲循环500次的稳定传感。
【总页数】6页(P49-54)【作者】师琅;王珊;王何一帆;王秋实;姜茸凡【作者单位】西安工程大学【正文语种】中文【中图分类】TS101.8【相关文献】1.Kevlar/Surlyn复合材料的制备与防刺性能研究2.纳米混杂Kevlar／Surlyn复合材料的制备与防刺性能研究3.人造金刚石填充聚酰亚胺树脂基复合材料防刺性能4.STF/UHMWPE柔性复合材料的制备及防刺性能研究5.UHMWPE织物/剪切增稠液防刺复合材料的制备及性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
复合材料在防弹材料中的应用研究
复合材料在防弹材料中的应用研究在当今社会，安全问题备受关注，防弹材料的研发和应用显得尤为重要。
复合材料凭借其独特的性能，在防弹领域展现出了巨大的潜力。
防弹材料的需求主要源于军事、执法、安保等领域。
在战场上，士兵们需要有效的防弹装备来保护生命；执法人员在执行危险任务时，防弹背心是必不可少的防护工具；而在一些重要场所的安保工作中，防弹材料也能发挥关键作用。
为了满足这些需求，材料科学家们不断探索和创新，复合材料逐渐成为了研究的焦点。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料等。
这些材料在防弹应用中各有优势。
纤维增强复合材料是目前应用较为广泛的一类防弹材料。
其中，芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维是最为常见的增强纤维。
芳纶纤维具有高强度、高模量、耐高温等优点，其制成的防弹材料在抵御子弹冲击时能够有效地吸收能量，减少子弹的穿透力。
超高分子量聚乙烯纤维则具有更轻的重量和更高的强度，使得防弹装备在提供良好防护性能的同时，减轻了使用者的负担。
陶瓷基复合材料在防弹领域也有着出色的表现。
陶瓷材料本身具有很高的硬度，能够有效地抵挡子弹的冲击。
将陶瓷与其他材料如纤维增强复合材料结合，可以发挥两者的优势，提高防弹效果。
例如，氧化铝陶瓷和碳化硅陶瓷常用于防弹装甲中，它们能够使子弹在撞击时发生破碎、变形，从而降低其杀伤力。
聚合物基复合材料在防弹应用中主要起到缓冲和能量吸收的作用。
常见的聚合物如聚乙烯、聚酯等具有一定的柔韧性和弹性，能够在受到冲击时通过变形来吸收能量，减轻对人体的伤害。
复合材料在防弹材料中的应用，不仅仅是材料的简单组合，更涉及到复杂的结构设计和制造工艺。
例如，采用多层结构的防弹复合材料，通过不同材料层的协同作用，可以更好地抵御子弹的攻击。
在制造工艺方面，先进的成型技术如模压成型、注塑成型等能够确保复合材料的性能和质量稳定。
纺织材料
纺织科学技 术基础 学科 柔性 复合 防刺服机理研究＝Ｓｕ ｙｏ ｅ ｔｄ ｎｔ ｈ
ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｆ ｏ ｔ ｃ ｍｐ ｅ ｓａ —ｅ ｉ ａ ｔ ｒ ｉｌ ｏ ｓ ｆ ｏ ｌ ｘ ｔ ｂ ｒ ｓｓ ｎ ｎ ｔ
ｂ ｄ ｍｏ 刊， ／ ｏｙａ ｒ［ Ｏ］顾肇文（ ｒ 东华大学纺 织 学 院 ， 上 海 ２ １２ ） 纺 织 学 报 ． ０ ６ ０Ｈ 一
阻 比
０ ０ １ ２ ７６ ６ ０ ５ ０・９ ３ ９
ｅｉｌ ｎ ｉ ｓ ｉａｅ ｅｆ ｖ ｒ［ ， 中 ］ ｄｂｅｆ ｇ ａ ｇｒｔ ａ ｏ 刊 ｕ ｃ ｔｌ ／ 徐若 飞（ 曲靖卷烟厂， 曲靖 ６ ５０ ） ５ ０ １，邓 国宾，李祖红 ，杨黎华 ，尹开云，王玉 ， 细 化 工 ． ２ ０ ， ２ （１． １８ ～ ／ 精 一 ０６ ３１） 一 ０９
２ ０ ，２ （） ８ ～ ８ ０ ６ ７８． Ｏ ４ 一
以天然菌类香菇 为原料 ，采用 常规提取 法 、酶解法和梅拉德反应法 开发新型烟 用香料 ，进行 了卷烟加香实验 ，结果表 明：酶法所得香料使卷烟有特殊香韵 ， 保润 ，提 高烟气舒适度 的作用 ：梅拉德 反应所得香料使烟香 明显增加 ，柔和烟 气 ，增加甜润感和细腻性 ：常规提取法 所得香料使烟香增加 ，余味改善 ．通过 对香料挥发性成分 的分析 ，常规提取法 香料检测 出挥发性成分 ２ ３种 ， 其主要香 气成分为 ：糠醇（ １ １ 幢） ７ ． ９ 、棕榈酸 乙
００ ６３ ７ ６１ ２ ５ ０ ・９ ３ ９
一
从材料选择 、柔性 防刺性层 的制备 、测 试仪器研制和测试评价等方面 ，介绍 了 种新型柔性复合 防刺服 的研制过程 ， 并采用有 限元 穿刺模型和准静态防刺试 验 ，探讨 了柔性 防刺服 的防刺机理 ．结
芳纶防弹防刺
防弹衣的防弹机理从根本说有两个：一是将弹体碎裂后形成的破片弹开；二是通过防弹材料消释弹头的动能。
美国在二三十年代研制出的首批防弹衣是靠连在结实衣服内的搭接钢板提供防护的。
这种防弹衣以及后来类似的硬体防弹衣即是通过弹开弹头或弹片，或者使子弹碎裂以消耗分解其能量而起到防弹作用的。
以高性能纤维为主要防弹材料的软体防弹衣，其防弹机理则以后者为主，即利用以高强纤维为原料的织物“抓住”子弹或弹片来达到防弹的目的。
研究表明，软体防弹背心吸收能量的方式有以下五种：（1）织物的变形：包括子弹入射方向的变形和入射点临近区域的拉伸变形；（2）织物的破坏：包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的解体以及织物结构的解体；（3）热能：能量通过摩擦以热能的方式散发；（4）声能：子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量；（5）弹体的变形。
为提高防弹能力而发展起来的软硬复合式防弹衣，其防弹机理可以用“软硬兼施”来概括。
子弹击中防弹衣时，首先与之发生作用的是硬质防弹材料如钢板或增强陶瓷材料等。
在这一瞬间的接触过程中，子弹和硬质防弹材料都有可能发生形变或断裂，消耗了子弹的大部分能量。
高强纤维织物作为防弹衣的衬垫和第二道防线，吸收、扩散子弹剩余部分的能量，并起到缓冲的作用，从而尽可能地降低了非贯穿性损伤。
在这两次防弹过程中，前一次发挥着主要的能量吸收作用，大大降低了射体的侵彻力，是防弹的关键所在。
影响防弹衣防弹效能的因素可从发生相互作用的射体（子弹或弹片）和防弹材料两个方面考虑。
就射体而言，它的动能、形状和材料是决定其侵彻力的重要因素。
普通弹头，尤其是铅芯或普通钢芯弹在接触防弹材料后会发生变形。
在这一过程中，子弹被消耗了相当一部分动能，从而有效地降低了子弹的穿透力，是子弹能量吸收机理的一个重要方面。
而对于炸弹、手榴弹等爆炸时产生的弹片或子弹形成的二次破片来说，情形就显著不同了。
这些弹片的形状不规则，边缘锋利，质量轻，体积小，在击中防弹材料尤其是软体防弹材料后不变形。
防刺服的现状及发展趋势
作 者单位 ： 江南大学纺织与服 装学院。
的， 其物 理机 械性 能超 过芳 纶、 碳纤 维和 ｕ ＭｗＰ 纤维 ， Ｈ Ｅ
即使在 和平年代 ， 局部 战争 也在世界范 围内时有发 生， 所以防弹 服和防 刺服 的研 究及生 产从 未停止。 我国 ， 在 对于 枪支 的管制 是非 常严格 的 ， 以在暴力事件 中， 所 人们 更需要 的是 对刀具等 尖 锐器具 等 袭击 的 防护 ， 这种 防 护则 来源 而
于防刺服 。
较 低 ， 疲 劳、 摩擦 性优 良。 高分 子量 聚乙烯纤 维的高 耐 耐 超
比强度 和比模 量使得它非常适于 制作成防 刺材料 。
２ ３ 聚对苯撑苯并双嘿唑纤维 ．
聚 对 苯撑 苯 并 双 嘿唑 纤 维 （ ＢＯ） Ｐ ，其 商品 名 之一 为
国的防弹防刺 服标 准 （ｅｍ ｎ ｃｕ ｋａｓｎ ｒｔ ｔｅｅｔ Ｇ ｒ ａ ｈｔ ｌ ｅ ｏ ｃ ｖｖｓ ｓ ｚ ｓ ｐ ｅｉ ｓ
服 的标准 。 ０ ０ ）， 在２ ０ 年９ 美国国家司法机 构 （ Ｉ）￣ Ｓ Ｂ １ Ｎ Ｊ ；Ｐ Ｄ Ｉ ： Ｉ
合作 ， 制定 出了一个新 的系统性 测试 标 准 ： Ｊ ０ ．０ ＮＩ １５０ 。 １ 这两 个标 准 的测 试方 法 基本 相 同， 即借 助落体 以一定 的 角 度和 能 量刺 向置于支 撑架 上的 防 刺服 ， 测试 能否刺 入和 刺 穿深度。 除了上述 两个 标 准 以 外， 国际上 较 为权 威 的还 包括 德
ｗｗｗ ｌ ａ ｒＣ ｎ ｎ ｔ ｅ ｄｅ Ｏ ］ｃ ｅｘ
ＡａＴｈｌ 应用技术 ｐｒｅｎ术ｉ …… ｐ Ｉ 装ｏ ｌ 服ｏｙ … ｅ ｃ技 ｇ
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防刺服 的现状及发展趋势
Ｃ ｒｅ ｔ ｉ ａ ｉｎａ ｄＤ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｄ ｎ ｙｏ ｔｂＲ ｓｓａ ｃ ｏ ｈ ｓ ｕ ｒｎ ｔ ｔ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｅ ｃ ｆ ａ ｅ ｉｔｎ ｅＣｌｔ ｅ Ｓｕ ｏ Ｔ Ｓ
纳米混杂Kevlar／Surlyn复合材料的制备与防刺性能研究
Ｃ ｎｏｅｉ 防Ｐａｔ 究 ｈｅ备ｅＥｍ ｉｒ ｃ研ｅ ｎ装Ｐｔｑｎ ａ ｌ ｉ ｐ 护ｏｒ术ｕｔ ｓ技 ｖ
通过 对复合 材 料基 片力 学性 能 ．以及靶 样 动态 穿刺性 能 的测试 ，发现 采用 喷涂 工艺 制备 的纳 米混 杂复合 材料 的综合 性能好
３３ 纳米 ＳＯ， ． ｉ 含量 的影 响
的 温 度 和 压 力 下 热 压 成 型 ． 自然 冷 却 后 脱 模 即得 根 据公 安部 Ｇ ８ ２ ０ Ａ ６ — ０ ８防刺服 标准 进行 Ｅ。实验 ６ ］ Ｋ ｖａ Ｓ ｒ ｎ复 合材 料 ｅ ｌ ／ｕｌ ｒ ｙ 设 备 采 用 承 德 市 世 鹏 检 测 设 备 有 限 公 司 生 产 的
喷涂 后 的织物 采用相 同烘干工 艺烘 干备 用 ２３ 纳 米混 杂 Ｋ ｖａ／ ｕｌｎ复 合材料 的 制备 ． ｅ ｌｒ ｒ Ｓ ｙ
如图 ２所 示 。上夹 头夹 持 舌头 ．下 夹头 夹持 与舌 头
轧 制工 艺 ：利 用 自制轧 制机 对 浸 泡有 纳 米 ＳＯ 平 行 的 两 边 ｉ：
响 规 律
单 束 拔脱 力 测试 ：纤 维 的抽拔 破坏 是穿 刺 破坏
时一 种 重要 纤维 破 坏形 式 【 目前 并 没有 检 测 单束 ４ ］
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２１ 原 材 料 ．
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＿ 拔 脱力 的标准 ．参 考对 于 防 弹层 的单束 拔脱 力 测量
物 放 入烘 干 箱 内 进行 烘 干 ．烘 干 温 度 为 １ ５Ｃ ０ ｃ 。烘 试 样 大 小 为 １ ０ ｘ ０ ｍ．舌 宽 １ ｒ ｌ ０ ｍｍ ３ ｍ ０ ｍ．试 样 尺寸 ａ
干８ ｈ后 ，取 出放 入干燥 器 中保存 备用
溶 液 的 Ｋ ｖ ｒ 物 进 行 轧 制 ，使 纳米 ＳＯ 粒 子 在 ｅｌ 织 ａ ｉ。 外 力作用 下 与 Ｋ ｖ ｒ 物 复合 将 轧制 后 的织 物采 ｅｌ 织 ａ 用相 同烘 干工 艺烘 干备 用 喷涂 工艺 ：利 用喷 枪将 纳米 ＳＯ 悬 浮 液喷涂 在 ｉ， Ｋ ｖａ 物 的表 面 喷 涂 过 程 压 力 均 匀 ．液 雾 稳 ｅｌ ｒ织 定 ，纳 米 ＳＯ 均 匀 的 喷涂 在 Ｋ ｖａ 织 物 表 面 。将 ｉ ｅｌｒ
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第27卷 第8期2006年8月纺 织 学 报Journal of Textile Research Vol.27 No.8Aug. 2006文章编号:0253 9721(2006)08 0080 05柔性复合防刺服机理研究顾肇文(东华大学纺织学院,上海 201620)摘 要 从材料选择、柔性防刺层的制备、测试仪器研制和测试评价等方面,介绍了一种新型柔性复合防刺服的研制过程,并采用有限元穿刺模型和准静态防刺试验,探讨了柔性防刺服的防刺机理。
结果表明,增加刀具刀刃处的高性能纤维集聚是提高柔性防刺服防刺性能的有效途径;采用超高分子量聚乙烯无捻长丝织制的细支平纹布与非织造布交替铺层制作的柔性复合防刺服,能达到较为满意的防刺性能,且重量较轻,厚度适中,产品的柔软性和舒适度得到较大改善。
关键词 防护;防刺服;机理;复合;高强织物;非织造布中图分类号:TS941.731 文献标识码:AStudy on the principle of soft complex stab resistant body armorGU Zhao wen(College of Textile ,Donghua University ,Shan ghai 201620,China )Abstract The paper introduced the process of developing a new kind of soft c omplex stab resistant body armor,including choosing of materials,fabric making,development of test instruments and evaluation methods.The principle of stab resistance of the body ar mor was investigated by means of the finite element stab resistant model and quasi static stab resistant tests.The results of experiments show that the centralizing high strength fibers around the place against the edge of knife is an effective approach to the enhancement of the stab resistance,and the soft composite stab resistant body armor made by alternating non woven layer and plain weave fabric layer of untwist fine denier UHMWPE can achieve a good stab resistant performance,and it is fit in medium thickness and light in weight,and has improved softness and comfortableness.Key words protection;stab resistance armor;principle;composite;high strength woven fabric;non woven 收稿日期:2006-03-22 修回日期:2006-04-22基金项目:上海市科委科研项目(032512069)作者简介:顾肇文(1952-),男,副教授,硕士。
主要从事功能纺织品、针织面料等的研究与开发。
防刺服是用来保护人体免受刺刀、匕首等锐器伤害的个体防刺装甲,主要用于装备巡警和狱警等公安执法人员。
根据主体防刺材料的刚柔性,可以将防刺服分为硬性、半硬性和柔性3类。
柔性防刺服的防刺层由叠层高性能防刺纤维织物或高性能纤维柔性单向复合材料构成,因而具有一定的柔韧性[1]。
防刺个体装甲要确保穿着者在执行公务时的活动不受太大限制[2]。
硬性和半硬性防刺服防穿透性能优异,但其重量和刚性对于人体活动有较大的影响且舒适性差;而柔性防刺服由于其柔韧性较好,且较为隐蔽,可以日常穿着,因而成为近几年的研究重点。
1 防刺材料选择与柔性防刺层制备1 1 材料选择通常柔性防刺层所用的纤维原料是具有高剪切强度、耐冲击和高模量的特殊高性能纤维。
此类纤维包括超高分子量聚乙烯纤维(简记为UHMWPE),对位芳族聚酰胺纤维(kevlar)、聚对苯撑苯并双唑纤维(PBO)、聚对苯二甲酸丁二酯(PB T)纤维等。
目前国际上应用较多的是对位芳族聚酰胺和超高分子量聚乙烯纤维。
其规格和性能对比如表1[1,2]所示。
表1 Kevlar 与UHM WPE 纤维性能对比纤维种类密度 (g c m-3)强度 (cN dte x-1)模量 (c N dtex-1)伸长率 %熔点或分解点 Ke vlar 29 1.4420.3517 3.5400(分解)Ke vlar 129 1.4423.4662 3.3400(分解)UHMW PE 9000.9727.4684 3.6150(熔)UHMW PE 10000.9733.51165 2.9150(熔)UHMW PE 20000.9736.21280 2.9150(熔)国产UH MWP E 10.9630.08363.0148~152(熔)如表1所示,UHMWPE 纤维的主要性能特点是具有与低密度相配合的高强力和高模量,所以其比强度和比模量大大高于Kevlar 纤维。
如同其它高性能纤维一样,UHMW PE 纤维的断裂伸长率相对较低,耐疲劳、耐摩擦性优良。
此外,由于其分子链不含氨基、羟基等活性基团,结晶度高,因此UHMWPE 纤维在水、酸、碱等介质中性能稳定[3]。
UHMWPE 纤维的不足之处在于其熔点较低,阻碍了其在防弹方面的应用。
但防刺装甲与防弹装甲不同,它面临的是低速、低能量锐器的威胁,遇刺吸能后升温不明显,所以熔点低,基本不会影响防刺性能[4]。
目前能够产业化生产对位芳纶的只有杜邦和帝人等少数几家公司,国内尚未形成产业化生产;而UHMWPE 纤维国内已有几家公司生产,成本相对较低。
基于以上两点,实验选用国产UHMWPE 无捻复丝作为基本研究材料,线密度44 4tex 122f,断裂强度29 9cN dtex,断裂伸长3 03%。
1 2 柔性防刺层材料制备柔性防刺层材料选用的纤维聚合体形态可以是机织物、无纬布(UD)、非织造布、经编多轴向针织物以及纬编针织物等。
但随着高性能合成纤维的出现,目前大多数柔性防刺服的防刺层都衬有高性能纤维的机织物,相比以往的防刺服,具有轻质、柔韧等优点。
如杜邦公司采用芳族聚酰胺材料织制的机织物,由于织物单丝线密度很小(1 6dtex 以下),且织造紧度大,所以能提供很好的防刺性能[5]。
本文采用国产UH MWPE 纤维制备机织物、无纬布和非织造布作为柔性防刺层材料。
其中机织物采用44 4tex 122f 无捻复丝,在剑杆织机上加工成平纹高密织物。
由于UHMWPE 无捻长丝在机织加工时易产生静电,造成丝束蓬松使织口处单丝大量断裂,生产无法进行。
因此,在织造前对无捻长丝施加保护性低捻,提高了UHMWPE 长丝的集束性,使织造顺利进行。
适量的低捻既可以显著提高UHMWPE 长丝的可织造性,又能够保持织物基本的抗剪切性能。
2 防刺性能测试2 1 测试标准目前国外最具权威性的防刺性能测试标准为英国的PSDB 2003和美国的NIJ 0115 00[6,7]。
这2个标准的主要区别是英国的标准中含有一项可选的湿态防刺性能测试,美国标准中增加了钉状物防刺性能测试,其它测试和评级方法相同。
我国制定的标准是GA 68 2003防刺服测试标准[8]。
2 2 测试仪器与设备2 2.1 刀 具PSDB 2003和NIJ 0115 00标准中规定标准试验刀为开刃刀具,而GA 68 2003标准采用无刃刀具。
为研究开发出国内领先,国际先进的柔性防刺服产品,试验在GA 68 2003标准的基础上,采用开刃刀具,其硬度大于或等于HRC 40。
试验刀外形与基本尺寸如图1所示。
单位:mm图1 试验刀2 2.2 测试仪器依据GA 68 2003测试标准,自行研制了一台落锤式冲击试验机,见图2,冲击能量在一定范围内可调;将HD026N 电子织物强力仪上的顶破弹子换成防刺标准测试刀具,改造成一台准静态防刺试验仪,并配套研制一台准静态防刺性能记录仪,见图3,用于记录准静态试验中刀具的位移与受力的关系曲线,从而导出刀具穿刺防刺层时试样的动能变化。
以上测试仪器的配套组合,能确保正确评价材料的防刺性能并有助于防刺机理的分析与研究。
2 3 测试方法2 3.1 准静态防刺试验试验仪器:落锤式防刺试验机、准静态防刺性能81第8期顾肇文:柔性复合防刺服机理研究图2 落锤式防刺试验机图3 准静态防刺试验装置记录仪和标准试验刀具。
试样:UHMWPE 细支平纹、粗支平纹、无纬布和非织造布。
试验方法:将单层试样剪成直径为6c m 的圆片,夹在一对环形夹具之间,使织物的经向或纬向与刀平面平齐,调整好穿刺角,设定标准试验刀具的下降速度为20mm min,启动电源,刀具匀速下降刺穿单层试样,试验停止后打印刀具位移与受力的关系曲线。
2 3.2 动态冲击防刺试验设备与参数:落锤式防刺试验机,1#模型胶泥背衬材料,标准试验刀具加配重质量2 4kg;冲击动能24J;穿刺角0 、45 。
防刺层试样:UH MWPE 细支平纹、粗支平纹和非织造布。
按GA 68 2003防刺服测试标准,每个防刺层试样进行3次试验,取刺穿深度最深的数据作为试验结果。
3 防刺机理研究防刺机理基于防刺基本力学机理,涉及动力学理论。
穿刺刀入刺靶板(多层织物)的速度尽管比子弹低很多,但仍是一个动力学过程,可采用有限元程序进行非线性动力学计算。
考虑到织物的大变形、非线性特点,选用通用有限元程序Ansys Ls Dyna 进行防刺动力学计算[9]。
有限元穿刺模型采用对称四分之一结构,如图4所示。
模拟动态冲击防刺试验时,防刺层由多层织物叠加而成,采用八节点六面体实体元Solid164,刀座和穿刺刀均采用Solid164单元。
刀座为刚体材料,穿刺刀由于考虑磨损变形,不宜用刚体模拟,因此织物和穿刺刀均采用带失效的材料模拟,并遵从最大应变理论。
通过织物和穿刺刀实体元的失效即可模拟多层织物破坏的全过程。
图4 有限元穿刺模型靶板分网在靶面内呈扇形分布,在靶面从中心即刀尖至边缘的整个四分之一圆形区域内,网格由小而密逐渐变为大而稀,既符合中心应力源集中的特征,又保证了计算精度,减少了计算量。