- 6
- Сравнительное моделирование разрушения мягкой броневой преграды с использованием двух- и трехмерных текстильных материалов на основе ортогональных тканей
- Гречухин А. П., Хабибуллоев А., Бегназаров Б. Э. Рудковский М. Д. Сравнительное моделирование разрушения мягкой броневой преграды с использованием двух- и трехмерных текстильных материалов на основе ортогональных тканей // Технологии и качество. 2021. № 4(54). С. 37–42. https: doi 10.34216/2587-6147-2021-4-54-37-42.
- DOI: 10.34216/2587-6147-2021-4-54-37-42
- УДК: 677. 024.1
- Дата приема статьи в публикацию: 18.11.2021
- Аннотация: В статье предложен подход к виртуальным испытаниям текстильных материалов на высокоскоростное пробитие. Проведено сравнение двух материалов, выработанных по разным технологиям – 3D ортогональной ткани и пакета ткани полотняного переплетения. Для этого подобраны такие параметры тканей, чтобы поверхностная плотность была идентична, количество слоев одинаково, линейная плотность нитей была бы одинакова. Материал нитей – арамидное волокно. В целом по оценке вдоль основы и утка область поражения для 3D ортогональной ткани выше до 30 %. При этом погашено на 31,7 % больше кинетической энергии пули.
- Ключевые слова: трехмерный текстиль, ортогональная ткань, моделирование разрушения ткани, бронезащитный материал, арамидная нить, поверхностная плотность, кинетическая энергия пули
- Список литературы: 1. Объемные текстильные преформы, используемые при изготовлении полимерных композиционных материалов (обзор) / К. И. Донецкий, А. Е. Раскутин, П. А. Хилов, Ю. В. Лукьяненко, П. Г. Бели-нис, А. А. Коротыгин // Труды ВИАМ. 2015. № 9. С. 75–83. 2. Bilisik K., Karaduman N. S., Bilisik N. E. 3D fabrics for technical textile applications // Non-woven Fab-rics. London : IntechOpen Limited, 2016. P. 81–141. 3. Xiwen Jia, Baozhong Sun, Bohong Gu. Ballistic penetration of conically cylindrical steel projectile into 3D orthogonal woven composite: a finite element study at microstructure level // Journal of Composite Materials. 2010. No 45(9). P. 965–987. 4. Mishra R., Behera B. K., Militky J. Impact simulation of three-dimensional woven kevlar-epoxy compos-ites // Journal of industrial textiles. 2016. Vol. 45. P. 978–994. 5. Innovative geometrical pre-mesh modeling strategy for 3D fibre preform manufacturing / J.-V. Risicato, X. Legrand, D. Soulat, V. Koncars // Journal of industrial textiles. 2014. Vol. 44. P. 447–462. 6. Pibo Ma, ZheGao. A review on the impact tension behaviors of textile structural composites // Journal of industrial textiles. 2013. Vol. 44. P. 572–604. 7. Xiwen J., Baozhong S., Bohong G. Numerical Simulation on Ballistic Penetration Damage of 3D Or-thogonal Woven Fabric at Microstructure Level // International Journal of Damage Mechanics. 2012. Vol. 21. P. 237–266. 8. Baucom J. N., Zikry M. A. Evolution of Failure Mechanisms in 2D and 3D Woven Composite Systems Under Quasi-static Perforation // Journal of Composite Materials. 2005. Vol. 39. P. 851–863. 9. Способ формирования 3D-ортогонального тканого волокнистого материала / А. П. Гречухин, С. Н. Ушаков, Д. В. Зайцев, Л. А. Тихомиров // Известия вузов. Технология текстильной промышленно-сти. 2016. № 6(366). С. 118–122. 10. Патент RU 2643659 С1. Способ формирования трехмерной ортогональной ткани : заявка 2016/33672 от 16.08.2016 : Опубл. 02.02.2018, Бюл. №4 / Гречухин А. П. и др. 7 с. 11. Kudryavtsev O. A., Sapozhnikov S. B. Yarn-level modelling of woven and unidirectional thermoplastic composite materials under ballistic impact // PNRPU Mechanics Bulletin. No 3. 2016. P. 108–119. 12. Effect of textile architecture on energy absorption of woven fabrics subjected to ballistic impact / C. Yang, P. Tran, T. Ngo, P. Mendis, W. Humphries // Applied Mechanics and Materials. 2014. Vol. 553. P. 757–762. 13. Lee B., Kim C.-G. Computational analysis of shear thickening fluid impregnated fabrics subjected to bal-listic impacts // Advanced composite materials. 2012. Vol. 21. P. 177–192. 14. LS-DYNA. Keyword user’s manual. Vol. 1. Livermore : Livermore Software Technology Corporation, 2018. 3186 p. 15. LS-DYNA. Keyword user’s manual. Vol. I2. Material models. Livermore : Livermore Software Technol-ogy Corporation, 2018. 1619 p. 16. LS-DYNA. Keyword user’s manual. Vol. 3. Multi physics solver. Livermore : Livermore Software Tech-nology Corporation, 2018. 351 p. 17. LS-DYNA. Theory Manual. Livermore : Livermore Software Technology Corporation, 2019. 886 p. 18. Kaw A. K. Mechanics of composite materials. Boca Raton : Taylor and Francis, 2006. 474 p. 19. ГОСТ 34282–2017. Защита броневая автомобилей. Общие технические требования. М. : Изд-во стандартов, 2017. 15 с. 20. Рособоронэкспорт : официальный сайт. URL: https://roe.ru/catalog/sukhoputnye-vosyka/strelkovoe-oruzhie/boepripasy-k-strelkovomu-oruzhiyu/7n21 (дата обращения: 10.07.2021).