三維編織復合材料彈道侵徹準細觀層次有限元計算

      三維編織復合材料相比于層合復合材料有較高的層間剪切強度和斷裂韌性，因而具有更高的沖擊損傷容限。用鋼芯彈對三維編織復合材料作彈道貫穿測試，得到彈體的入射速度和剩余速度，并考察侵徹破壞模式。目前對三維編織復合材料彈道侵徹性能計算主要建立在連續介質假設上，從真實細觀結構計算三維編織復合材料彈道沖擊性能尚有一定難度，用三維結構復合材料的纖維傾斜模型在準細觀結構層次上分解三維編織復合材料，就其中的一塊傾斜單向板作彈道侵徹有限元計算，由彈體動能損失得到貫穿整個復合材料靶體后彈體的剩余速度。有限元計算及與彈道測試結果的比較證明在準細觀層次上計算三維編織復合材料彈道沖擊性能的有效性。

       三維編織復合材料在工程上已得到廣泛應用，但直接應用于彈道防護領域則很少有文獻報道。由于三維編織復合材料中纖維束在三維空間中相互交織，而不象二維機織物只有平面上的紗線交織，三維編織復合材料作為一個整體結構，在外載下具有不分層破壞的特點。這是與二維層壓復合材料相比最明顯的特征。同樣，在彈道沖擊過程中二維層壓復合
材料會產生分層破壞，三維編織復合材料則不存在這種現象。研究該類不具有分層現象復合材料的彈道沖擊性能是一個重要的課題。Flanagan觀測。

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