Mechanizm pękania ceramicznych materiałów balistycznych

• Autorzy: Witek A. , Osuchowski M. , Oziębło A. , Perkowski A. , Witosławska I. , Konopka G.

Warianty tytułu

EN

The mechanism of ballistic ceramics fragmentation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca niniejsza opisuje akustyczny mechanizm niszczenia ceramicznych tworzyw balistycznych w efekcie uderzenia pociskiem. W zaprezentowanych rozważaniach bierze się pod uwagę generację fali akustycznej w obszarze pancerza ceramicznego spowodowaną penetracją pocisku. W tak prezentowanym podejściu rola okresowych naprężeń w pancerzu ceramicznym staje się najistotniejszą z punktu widzenia procesów niszczenia pancerza. Poczynając od dynamicznego zagadnienia Hertza problem efektywności pancerza ceramicznego jest dyskutowany w oparciu o analizę parametrów akustycznych materiału ceramicznego, z którego pancerz wykonano. W konkluzji akustyczna impedancja i jej geometryczny rozkład w obszarze pancerza stają się podstawą do dyskusji efektywności ochronnej pancerza ceramicznego. Ostateczna konkluzja jest także sugestią odnośnie metody poprawienia efektywności osłonowej pancerza ceramicznego, jak też dowolnego pancerza sztywnego.

EN

This paper describes an acoustical mechanism of ballistic ceramics fragmentation under the projectile impact. Presented considerations take into account the generation of acoustic waves in a body of ceramic armor by a penetrating projectile. In presented approach, the role of periodic stresses in the armor ceramics is recognized as crucial for their failure. Starting from the dynamic Hertz problem, the ceramic armor effectiveness is discussed in terms of acoustical parameters of ceramic materials. We conclude that the acoustical impedance and its geometrical distribution are essential for the ceramic armor protective properties. Final conclusion suggests a way to improve the ballistic effectiveness of ceramics and any armor as well.

Słowa kluczowe

PL

ceramika balistyczna; model Hertz'a; interferencja fal akustycznych

EN

ballistic ceramics; Hertz model; acoustic waves interference

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 64, nr 3
• Strony: 367--370
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Witek A.

autor

Osuchowski M.

autor

Oziębło A.

autor

Perkowski A.

autor

Witosławska I.

autor

Konopka G.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Zakład Nanotechnologii, ul. Postępu 9, 02-676 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Florence A.C.: „Interaction of projectile and Composite Armor Part II”, Stafford Research Institute, Menlo Park , California AMRRG-69-15, (1969).
• 2. Galvez V. S., Paradella L. S.: „Analysis of failure of add-on armour for vehicle protection against ballistic impact”, Engineering Failure Analysis, 16, (2009), 1837-1845.
• 3. Tan Z.H., Han X., Zhang W., Luo S.H.: „An investigation on failure mechanisms of ceramic/metal armour subjected to the impact of tungsten projectile”, Int. J. Impact Eng., 37, (2010), 1162-1169.
• 4. Johnson G.R. ,Holmquist T.J: „Response of boron carbide subjected to large strains, high strain rates, and high pressures”, J. Appl. Phys., 85, (1999), 8060-73.
• 5. Holmquist T.J. , Johnson G.R.: „Response of silicon carbide to high velocity impact”, J. Appl. Phys., 91, ( 2002), 5858-66.
• 6. Hazell P.J., Roberson C.J., Moutinho M.: „The design of mosaic armour: the influence of tile-size on the ballistic performance”,  Materials and Design, 29, (2008), 1497-1503.
• 7. Landau L.D., Lifszyc J.M.: Fizyka teoretyczna, Teoria sprężystości, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009, 48.