Kevlar/UHMWPE混杂纤维复合材料抗弹性能

玻璃钢/复合材料 ›› 2019, Vol. 0 ›› Issue (9): 79-84.

Kevlar/UHMWPE混杂纤维复合材料抗弹性能

肖文莹, 李想, 郭万涛^*, 马武伟

中国船舶重工集团公司第七二五研究所,洛阳471023

收稿日期:2018-12-05 出版日期:2019-09-28 发布日期:2019-09-28
通讯作者: 郭万涛(1974-),男,研究员,硕士生导师,主要从事复合材料方面的研究,wtguo1974@163.com。
作者简介:肖文莹(1993-),男,硕士,主要从事抗冲击复合材料方面的研究。
基金资助:
装备预先研究项目(41422010902)

RESISTANCE PERFORMANCE OF KEVLAR/UHMWPE FIBER HYBRID COMPOSITES

XIAO Wen-ying, LI Xiang, GUO Wan-tao^*, MA Wu-wei

Luoyang Ship Material Research Institute, Luoyang 471023, China

Received:2018-12-05 Online:2019-09-28 Published:2019-09-28

摘要/Abstract

摘要： 研究芳纶/超高分子量聚乙烯(Ultra High Molecular Weight Polyethylene,简称“UHMWPE”)纤维层间混杂复合材料对防弹性能的影响,采用LS-DYNA非线性动态显式有限元软件对不同迎弹面及不同混杂比的复合材料进行理论分析,模拟弹头侵彻层间混杂复合材料靶板的过程,得出复合材料的应力和变形演化图。通过实验验证迎弹面以及混杂比对防弹性能的影响,研究纤维的断裂形貌,进一步分析靶板的破坏机理。结果表明:以芳纶纤维作迎弹面时混杂复合材料防弹性能较好,且混杂比为1∶2时复合材料整体防弹性能可进一步提升。

关键词: 层间混杂复合材料, ANSYS/LS-DYNA有限元分析, 侵彻

Abstract: The bulletproof property of Kevlar/UHMWPE fiber interlayer hybrid composites was studied. The composites with different strike face and hybrid ratio were theoretically analyzed by LS-DYNA. Also, process of bullet penetrating composites material is simulated, from which the stress and deformation process diagrams of composite materials are obtained. Moreover, the effect of hybrid ratio and strike face was studied by experiments, the fracture of the fibers was studied and the failure mechanism of the composites was further obtained. The results show that when aramid fibers work as strike face, resistance performance of hybrid composites is better. Furthermore, when the hybrid ratio is 1∶2, the resistance performance is the best.

Key words: interlaminated hybrid composites, ANSYS/LS-DYNA finite element analysis, penetration

中图分类号:

TB332

肖文莹, 李想, 郭万涛, 马武伟. Kevlar/UHMWPE混杂纤维复合材料抗弹性能[J]. 玻璃钢/复合材料, 2019, 0(9): 79-84.

XIAO Wen-ying, LI Xiang, GUO Wan-tao, MA Wu-wei. RESISTANCE PERFORMANCE OF KEVLAR/UHMWPE FIBER HYBRID COMPOSITES[J]. Fiber Reinforced Plastics/Composites, 2019, 0(9): 79-84.

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