Разработка компьютерных моделей войлочных материалов, применяемых в бронезащитных элементах

Наталья Юрьевна Долганина, Мария Олеговна Кибель

Аннотация


Статья посвящена разработке численными методами моделей войлочных материалов, применяемых в бронезащитных элементах. Для создания сетки конечных элементов войлочных материалов разработан программный комплекс на языке С++, спроектирован и реализован, проведено тестирование. Программный комплекс позволяет создавать численные модели войлочного материала с прямолинейными волокнами, либо с искривленными волокнами по ломаной линии. Были созданы модели войлочных материалов, проведено суперкомпьютерное моделирование ударного нагружения войлочного материала из высокопрочных высокомодульных волокон в пакете программ LS-DYNA и проведено сравнение полученных данных с экспериментальными.

Ключевые слова


численные методы, метод конечных элементов, моделирование, войлок, волокно, броня

Полный текст:

PDF

Литература


Долганина, Н.Ю. Исследование влияния типа переплетения нитей на прочность тканевых преград при локальном ударе / Н.Ю. Долганина, С.Б. Сапожников // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностро-ение. — 2013. — Т. 13. — № 2. — С. 95–104.

Chocron, S. Lightweight Polyethylene Non-Woven Felts for Ballistic Impact Applica-tions: Material Characterization / S. Chocron, A. Pintor, F. Galvez, C. Rosello, D. Cendon, V. Sanchez-Galvez // Composites. — 2008. — Part B 39. — P. 1240–1246.

Ridruejo, A. Failure Locus of Polypropylene Nonwoven Fabrics under in-plane Biaxial Deformation / A. Ridruejo, C. González, J. Llorca // Comptes Rendus Mecanique. — 2012. — Vol. 340. — P. 307–319.

Ridruejo, A. A Constitutive Model for the in-plane Mechanical Behavior of Nonwoven Fabrics / A. Ridruejo, C. González, J. Llorca // International Journal of Solids and Structures. — 2012. — Vol. 49. — P. 2215–2229.

Demirci, E. Finite Element Modelling of Thermally Bonded Bicomponent Fibre Nonwovens: Tensile Behaviour / E. Demirci, M. Acar, B. Pourdeyhimi, V.V. Silberschmidt // Computational Materials Science. — 2011. — Vol. 50. — P. 1286–1291.

Farukh, F. Numerical Analysis of Progressive Damage in Nonwoven Fibrous Networks under Tension / F. Farukh, E. Demirci, B. Sabuncuoglu, M. Acar, B. Pourdeyhimi, V.V. Silberschmidt // International Journal of Solids and Structures. — 2014. — Vol. 51. — P. 1670–1685.

Sabuncuoglu, B. Finite Element Modelling of Fibrous Networks: Analysis of Strain Distribution in Fibres under Tensile Load / B. Sabuncuoglu, M. Acar, V.V. Silberschmidt // Computational Materials Science. — 2013. — Vol. 79. — P. 143–158.

Ridruejo, A. Damage Micromechanisms and Notch Sensitivity of Glass-Fiber Non-Woven Felts: An Experimental and Numerical Study / A. Ridruejo, C. Gonzalez, J. LLorca // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. — 2010. — Vol. 58. — P. 1628–1645.

Martinez, M.A. Friction and wear behaviour of Kevlar fabrics / M.A. Martinez, C. Navarro, R. Cortes, J. Rodriguez, V. Sanchez-Galvez // Journal of materials science. — 1993. — Vol. 28. — P. 1305–1311.

Ballistics material handbook. Teijin Aramid. http://www.teijinaramid.com/wp-content/uploads/2013/05/Teijin-Aramid-Ballistics-Material-Handbook-English1.pdf [дата обращения: 15.09.15].




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/cmse160208