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防弹衣材料的防弹机理

时间:2020-01-02 09:42??作者:警用装备??文章来源:冠亚娱乐官网警用装备??点击量:

    防弹衣的材料有很多种,由于织物的结构不同,其防弹机理也不同。国外研究表明,作为防弹衣针织物的防弹效果差,而机织物、层压板和针刺非织造毡具有很好的防弹效果。
 
    一、机织物防弹机理
    当子弹或弹片击中机织物时,冲击波和应变波会在纱线中传播。因为纱线互相连接、互相作用,所以应变波可在大量纱线中传播,有利于冲击波能量在相对大面积内被吸收。应变波和能量的消耗速度与纤维的模量直接有关。机织物中纱线的连接点会对应变波进行反射,这些连接点可看作固定末端,固定末端处反射波的振幅和原始应变波的振幅同向,应变波被叠加,容易造成纱线过度伸长而断裂。另外,些小的弹片或特定的发射物还可把机织物中的单根纱线推开,如果单纯用增加织物密度的方法解决,会使织物中固定末端增多,反射波增强。使用基体可以使纱线固定,增强层间的协同作用,使应变波在更多层间传播,但基体本身也会使反射波增强。
 
    二、层压板防弹机理
    防弹复合材料主要采用层压工艺成型,复合材料层压板防弹丸冲击是一个相当复杂的过程。当弹丸侵彻层压板时,层压板经过以下几个破坏阶段:
    1、拉伸破坏阶段。弹丸作用于层压板的纤维时,纤维受到拉伸变形,弹丸的部分动能转化为纤维的断裂能。
    2、剪切破坏阶段。在弹丸的侵彻下,层压板受到弹丸的侵彻作用,沿厚度方向被剪成细小颗粒的“冲塞”。这种剪切破坏吸收了弹丸的大部分动能。
    3、分层破坏阶段。层压板纤维受到弹丸的冲击,在弹丸与纤维的接触点产生应力波。应力波以两个方向向外传播:一是应力波以连续的脉冲沿纤维轴向传播。应力波到达边界后,部分能量损失,其余部分从边界返回原冲击点,导致了应力波在冲击点的能量迭加。由于迭加作用,应力波强度增加,在足够的时间内,该位置发生破坏;二是应力波沿层压板厚度方向传播。应力波在层压板的织物界面发生反射波,该反射波与下一个应力波产生了相反方向的应力作用,在界面上趋于撕裂,导致了层压板的分层。层压板的分层破坏亦吸收了弹丸的部分能量。
    4、熔融破坏阶段。玻璃纤维熔点和芳纶的碳化点较高(玻璃纤维熔点约为1200℃,芳纶的碳化温度>500℃),在纤维受到弹丸冲击破坏时,不会出现熔融破坏现象。而UHMWPE纤维的熔点较低(约为147℃),当UHMWPE纤维层压板受到弹丸侵彻时,由于摩擦作用产生热量,温度一超过UHMWPE的熔点,纤维即被熔融,导致纤维断裂。
    层压板通过上述4种破坏方式,使弹丸的动能转变为层压板的应变能,降低至全部吸收弹丸的动能,阻挡了弹丸的前进,从而起到防弹作用。
 
    三、针刺非织造毡防弹机理
    这种毡是大量短纤维经针刺制成的,短纤维间交叉点少,纤维含有自由末端,因此几乎没有应变波的固定点反射。在纤维自由末端处,反射波的振幅和原始应变波的振幅方向相反,因此两者振幅相互抵消,纤维不会发生过度伸长。在毡片中纤维最重要的性质是模量而不是强度,是模量和密度一起决定了纤维中应变波的传播速度。这种非织造毡防弹效果好,最适用于防护爆炸的弹片。
 
    防弹衣的材料不同防弹效果也是不同的,机织物、层压板、针刺非织造毡的防弹机理:/news/hydt/934.html正如上面所述,冠亚娱乐官网警用装备作为防弹衣厂家,欢迎大家来电咨询!
 
防弹衣材料的防弹机理

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