Přehled výzkumu odolnosti neprůstřelných materiálů proti balistickému nárazu

Existují různé metody klasifikace procesu dopadu. Jev dopadu lze rozdělit podle měkkosti a tvrdosti střely (případně zda ji lze deformovat), tloušťky terčové desky (polonekonečný terč, tlustý terč, středně tlustý terč, tenký terč) a rychlosti. Zda je střela deformovaná, tloušťka cílové desky a rychlost jsou relativní a souvisí s konkrétním procesem dopadu.

Scéna výroby neprůstřelných materiálů Taceag

Většina literatury rozděluje proces dopadu na nízkorychlostní, vysokorychlostní a ultravysokorychlostní dopad na základě rychlosti dopadu. V oblasti nízkých rychlostí (rychlost střely menší než 250m/s) patří mnoho problémů ke strukturálním dynamickým problémům. Lokální promáčkliny nebo proražení úzce souvisí s celkovou deformací konstrukce. Typické doby načítání a odezvy jsou v řádu milisekund. Jak se rychlost srážky zvyšuje (0.5-2 km/s), pro materiály v malém rozsahu srážky (nejtypičtější je 2-3násobek průměru střely) je určena konstitutivní rovnice materiál/struktura Strukturální odezva se stává druhotnou, zatímco důležité se stávají lokální odezvy řízené setrvačnými účinky (napěťové vlny vedou k nerovnoměrnému rozložení napětí v konstrukci) a vlivy rychlosti deformace (změny rychlosti zatěžování vedou ke změnám vlastností materiálu).

V tuto chvíli je vhodné použít vlnovou teorii k popisu vlivu rychlosti, geometrie, rychlosti deformace, lokálního plastického toku a lomu v různých fázích srážky. Jeho typické doby načítání a odezvy jsou na jemné úrovni. Někdy nárazy při vysoké rychlosti Říká se tomu balistický náraz. Výsledkem dalšího zvyšování srážkové rychlosti (2-3 km/s) je, že místní tlak převyšuje pevnost materiálu o více než řád. V tomto okamžiku mohou být srážkové pevné látky považovány za stlačitelné tekutiny v počáteční fázi srážky. Při extrémně vysokých ultravysokých rychlostech (vyšších než 12 km/s) je rychlost ukládání energie dostatečně vysoká, aby způsobila explozivní vypařování kolidujících materiálů a fázovou změnu. V podmínkách kolize při ultravysoké rychlosti bude hrát důležitou roli setrvačný účinek materiálu a dokonce i účinek stlačitelnosti nebo účinek změny fáze. Rozdělení rychlosti není absolutní. Rozdíl mezi nízkou rychlostí, vysokou rychlostí a ultravysokou rychlostí je důležitější kvůli různým fyzikálním jevům, ke kterým během kolize dochází. Je zřejmé, že to, zda jde o vysokou rychlost nebo nízkou rychlost, nemá nic společného s tloušťkou cílové desky.