Методика експериментального моделювання проникнення високошвидкісних ударних елементів у бронематеріалах
DOI:
https://doi.org/10.17721/1812-5409.2025/2.18Ключові слова:
бронематеріал, ударно-хвильове навантаження, бронепробиття, мікротвердість, картографування мікротвердостіАнотація
Розроблено та створено експериментальний комплекс настільного розгінного стенду, у якому куля діаметром 8 мм зі сталі ШХ15 прискорюється енергією газів монтажного патрону під час руху каналом завдовжки 570 мм з керованою швидкістю від 200 до 1500 м/с та різними кутами атаки від 45 до 90°. Проведено апробацію розгінного стенду. Встановлено, що після обстрілу зі швидкістю 200 м/с та 600 м/с для різних зразків бронематеріалів з'являється пластична вм'ятина різного вигляду та різної глибини. Водночас у залишковій вм'ятині виявлено залишки процесу плавлення та витискування бронематеріалу із вм'ятини. У разі обстрілу багатошарового бронепакету кулею зі швидкістю 600 м/с не відбувається деформації кулі. Для оцінки фізико-механічних характеристик досліджуваного багатошарового бронематеріалу виконано серію вимірювань мікротвердості біля місць взаємодії на поверхні зразка. Тестування на мікротвердість проведено статичним методом Віккерса (ПМТ-3). Встановлено, що значення мікротвердості біля залишкової пластичної вм'ятини зазнає істотних змін. Спочатку значення мікротвердості зменшується на ≈ 0,4 ГПа і, залежно від того, уздовж яких взаємно перпендикулярних ліній відбувалося профілювання поверхні, дорівнює 0,026 ГПа та 0,07 ГПа. Потім значення мікротвердості збільшується до практично середніх значень 0,35 ГПа. Отже, зміна значення мікротвердості під час профілювання поверхні вказує на зміни фізико-механічних властивостей матеріалу в невеликій зоні поблизу місця зіткнення. Проте в цих зонах твердість матеріалу суттєво зменшується і за повторного обстрілу можливе повне пробиття багатошарового бронепакету.
Посилання
Abtew, M., Boussu, F., Bruniauxab, P., Loghin, C., & Cristian, I. (2019). Engineering of 3D warp interlock p-aramid fabric structure and its energy absorption capabilities against ballistic impact for body armour applications. Composite Structures, 225, 111179.
Crouch, I. (2019). Body armour – New materials, new systems. Defence Technology, 15(3), 241–253.
Tahenti, B., Coghe, F., & Nasri, R. (2020). Ballistic Limit Estimation Approaches for Ballistic Resistance Assessment. Defence Science Journal, 70(1), 82–89. https://doi.org/10.14429/dsj.70.14122
Yaneva, S. (2020). Ballistic resistance of bulletproof vests level IIIA. Development of testing methodology. MATEC Web Conference, 317, 06003. https://doi.org/10.1051/matecconf/202031706003
Yun-ho, S., Jung-hoon, C., & Jong-Hwan, K. (2018). Test and estimation of ballistic armor performance for recent naval ship structural materials. International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, 10, 762–781.
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Mykola Melnichenko, Leonid Yarovoi, Natalia Puchko, Mykhailo Vodotovka
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, роботи яких публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:
- Автори зберігають авторські права та надають журналу право на першу публікацію роботи, яка одночасно ліцензується згідно із Creative Commons Attribution License, тобто надається дозвіл іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи та першої публікації в цьому журналі.
- Автори можуть укладати окремі додаткові угоди щодо невиключного розповсюдження опублікованої журналом версії роботи (наприклад, розмістити її у репозитарії наукової установи чи опублікувати у книзі) з підтвердженням її початкової публікації у цьому журналі.
- Дозволяється та заохочується розміщення своїх робіт в мережі Інтернет авторами (наприклад, у репозитаріях наукових установ або на особистих веб-сторінках) до та під час процесу подання, оскільки це може призвести до продуктивного обміну, а також до більш ранніх цитувань опублікованої роботи та їх більшої кількості (див. The Effect of Open Access).
