三轴向编织结构织物弹道冲击机理数值分析OA

为探究高性能织物结构抗弹道侵彻机理,通过数值模拟对三轴向编织织物在弹道冲击下的机理和能量吸收特性进行分析。利用LS‐DYNA软件,模拟由Kevlar K49纱线组成的三轴向编织织物在高速弹丸撞击下的响应。结果表明:具有多方向纱线结构(0°,±60°)的三轴向编织织物具有均匀分散应力(0°主纱应力峰值约3.0 GPa,±60°纱线约1.0 GPa)和启动多种能量吸收机制的能力,包括纱线拉伸、显著的纱线间摩擦(贡献约35%的总吸能)和结构脱散,展现出优越的弹道性能(弹道极限速度达到约190 m/s)、更强的能量耗散能力和抗穿透能力;三轴向编织织物动能(34%)、内能(31%)和摩擦能(35%)的平衡分配,使其在应对高速冲击时更为有效,展现出更广泛的变形区域和更均匀的损伤分布。认为:织物结构在弹道防护中具有关键作用,可为高性能弹道应用中三轴向编织织物的设计和优化提供一定参考。