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Modeling and Simulation of Ballistic Penetration of Ceramic-Polymer-Metal Layered Systems

机译：陶瓷-聚合物-金属层状系统弹道侵彻的建模与仿真

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摘要

Numerical simulations and analysis of ballistic impact and penetration by tungsten alloy rods into composite targets consisting of layers of aluminum nitride ceramic tile(s), polymer laminae, and aluminum backing are conducted over a range of impact velocities on the order of 1.0 to 1.2 km/s. Computational results for ballistic efficiency are compared with experimental data from the literature. Simulations and experiments both demonstrate a trend of decreasing ballistic efficiency with increasing impact velocity. Predicted absolute residual penetration depths often exceed corresponding experimental values. The closest agreement between model and experiment is obtained when polymer interfaces are not explicitly represented in the numerical calculations, suggesting that the current model representation of such interfaces may be overly compliant. The present results emphasize the importance of proper resolution of geometry and constitutive properties of thin layers and interfaces between structural constituents for accurate numerical evaluation of performance of modern composite protection systems.
机译：在1.0到1.2 km量级的冲击速度范围内，进行了钨合金棒的弹道冲击和渗透到由氮化铝瓷砖，聚合物薄片和铝背衬组成的复合靶中的数值模拟和分析。 / s。弹道效率的计算结果与文献中的实验数据进行了比较。仿真和实验均表明随着冲击速度的增加，弹道效率下降的趋势。预计的绝对残余渗透深度通常会超过相应的实验值。当聚合物界面未在数值计算中明确表示时，将获得模型与实验之间最接近的一致性，这表明此类界面的当前模型表示可能过于合规。目前的结果强调了正确解析几何形状和薄层的本构性质以及结构成分之间的界面的重要性，以对现代复合保护系统的性能进行精确的数值评估。

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  • 来源
    《Mathematical Problems in Engineering》 |2015年第19期|709498.1-709498.10|共10页
  • 作者

    Clayton J. D.;

  • 作者单位

    US ARL, Impact Phys Branch, RDRL WMP C, Aberdeen, MD 21005 USA|Univ Maryland, A James Clark Sch Engn, College Pk, MD 20742 USA;

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