Numerical simulation of shock-wave deformation of flexible armored composite materials

Dimitrienko, Yuri; Belenovskaya, Yulia; Aniskovich, V. A.

doi:10.7463/1213.0665297

Cited by 1 publication

(1 citation statement)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…Nevertheless, such approach was widely implemented both into finite element and into finite difference codes like ABAQUS, LS-DYNA, ANSYS AUTODYN etc. and used by many researchers to simulate ballistic impact onto ceramic/composite [6][7][8][9] or fully fibre composite armour [10][11][12][13][14][15][16].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Yarn-Level Modelling of Woven and Unidirectional Thermoplastic Composite Materials Under Ballistic Impact

Kudryavtsev¹,

Сапожников²

2016

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Кудрявцев О.А., Сапожников С.Б. Моделирование на уровне нитей тканых и однонаправленных композитных материалов с термопластичной матрицей при баллистическом нагружении // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. -2016Механика. - . -№ 3. -С. 108-119. DOI: 10.15593/perm.mech/2016 Композиты с термопластичной матрицей на основе высокопрочных волокон (ара-мидных или СВМПЭ) широко используются при производстве различных защитных структур (бронежилеты, шлемы, бронепанели), которые могут подвергаться высокоско-ростному ударному воздействию. В настоящее время с целью снижения времени и стоимости разработки новых конструкций, повышения их надежности широко исполь-зуются возможности численного моделирования процессов деформирования и разру-шения волокнистых композитных материалов при баллистическом нагружении. Можно выделить несколько основных подходов к моделированию композитного материала. Самым распространенным является подход, в котором композит рассматривается как однородный ортотропный материала. Его несомненным достоинством является высо-кая скорость решения задачи. В то же время он не позволяет описать все особенности разрушения волокнистых композитов, например расслоение и вытягивание волокон. Возросшая за последние несколько лет вычислительная мощность компьютеров, а также повышение доступности суперкомпьютерных вычислений сделали возможным активную разработку и внедрение многоуровневых и мезоуровневых моделей компо-зитных материалов, непосредственно учитывающих их неоднородную структуру на уровне волокон и матрицы. Применение подобного подхода позволяет использовать более простые модели материалов с меньшим числом параметров.В данной работе мезо-уровневое моделирование в конечно-элементном пакете LS-DYNA было использовано для описания деформирования и разрушения двух прессованных композитов с термопластичной матрицей при баллистическом ударе имитатором осколка. Первый тип композитной панели был изготовлен из арамидной ткани полотняного переплетения КВ110П с прослойками из полиэтилена низкого давления (ПЭНД). Композитная панель второго типа состояла из материала на осно-ве высокопрочных полиэтиленовых волокон Dyneema ® HB80. Для описания поведе-ния данных панелей при ударе были предложены комбинированные конечно-элементные модели, в которых волокна были схематизированы оболочечными эле-ментами, а матрица -твердотельными. Полученные модели позволили получить удовлетворительное соответствие экспериментальным данным, включая остаточную скорость ударника и основные механизмы разрушения (разрыв волокон, расслоение, вытягивание волокон и т.д.). Представленные модели могут быть использованы для детализированных расчетов керамокомпозитных слоистых структур при ударе. © ПНИПУКлючевые слова: композит, термопластичная матрица, защитная структура, высокоскоростной удар, конечно-элементный анализ, LS-DYNA, малопараметрическая модель, баллистический предел © Кудрявцев Олег Александрович -аспирант, e-mail: kudriavtcevoa@susu.ru Сапожников Сергей Борисович -доктор технических на...

show abstract