Analysis of punching process of ballistic shield with the use of finite element method

• Autorzy: Jamroziak K. , Koziołek S. , Smolnicki T.

Warianty tytułu

PL

Analiza procesu uderzenia w płytę balistyczną z wykorzystaniem metody elementów skończonych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the article the results description of punching into the composite ballistic shield with the use of sub-machine gun and 9mm Parabellum was presented. On the prepared measurement position using high-speed cameras and laser-vibrometer the process parameters of the ballistic shield and bullet deformation were recorded. An analyzed ballistic shield was a layered composite made from plain aramid fabrics connected with oneself with neoprene matrix. Received results from experimental examinations served for building numerical models with the use of Finite Element Methods. Based on the numerical models the FEM analysis was conducted. The main goal of the simulation was FEM implementation as a validation tool for comparison with the experiment.

PL

W artykule omówiono wyniki badań procesu przestrzelenia 9 mm pociskiem typu Parabellum, wystrzeliwanego z pistoletu maszynowego kompozytowej osłony balistycznej. Na przygotowanym stanowisku badawczym rejestrowano z wykorzystaniem kamer szybkich i wibrometru laserowego parametry procesu deformacji pocisku i osłony. Analizowana osłona balistyczna to warstwowy kompozyt wykonany z tkanin aramidowych typu plain połączonych ze sobą matrycą neoprenową. Wyniki otrzymane z badań eksperymentalnych posłużyły do zbudowania modeli numerycznych przy wykorzystaniu Metody Elementów Skończonych (MES). Na podstawie zbudowanych modeli numerycznych przeprowadzono analizę MES. Celem eksperymentu numerycznego była implementacja MES jako narzędzia pomocniczego w opisie badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

ballistic impact; composite ballistic shields; aramid fibre; perforation; finite elements method

PL

uderzenie balistyczne; kompozytowe osłony balistyczne; włókno aramidowe; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo Akademii Wojsk Lądowych imienia generała Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Wojsk Lądowych im. gen. T. Kościuszki
• Rocznik: 2012
• Tom: Nr 3
• Strony: 289--302
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jamroziak K.

autor

Koziołek S.

autor

Smolnicki T.

• Faculty of Security Sciences, Gen. Tadeusz Kosciuszko Military Academy of Land Forces,

Bibliografia

• 1. Abrate S., Impact on composite structures, Cambrige University Press, Cambrigde 1998.
• 2. Bourke P., Ballistic impact on composite armour, Cranfield University, Shrivenharn Wiltshire 2007.
• 3. Ching T. W., Tan V. B. C., Modelling ballistic impact on woven fabric with LS-Dyna. G.R Liu et al, (eds.), Computational Methods, 1879-1884, © Springer, Printed in the Netherlands 2006.
• 4. Jach K., Komputerowe modelowanie dynamicznych oddziaływań ciał metodą punktów swobodnych, PWN, Warszawa 2001, (in Polish).
• 5. Jach K., Jamroziak K., Rutyna K., Szudrowicz M., Świerczyński R., Theoretical and experimental analysis of penetration of laminate panel by 9 mm projectile driver to velocity of 350 m/s, [in:] 5th International Armament Conference, WAT, Waplewo 2004, pp. 371-378, (in Polish).
• 6. Jamroziak K., Rutyna K., Eksperymentalna identyfikacja laminatu balistycznego poddanego obciążeniom udarowym, [in:] Konferencja Naukowo-Techniczna „KOMPOZYTY 2004” Ustroń 28-30.09.2004, Politechnika Śląska, Gliwice 2004, s. 39-44, (in Polish).
• 7. Kim J. K., Yu T. X., 1998, Impact Response and Dynamic Failure of Composites and Laminate Materials, Part 2: Strain-Rate Effect, Energy Absorption and Modelling, Trans Tech Publications Ltd., Switzerland 1998.
• 8. Laible R., C., Ballistic materials and penetration mechanics, Elsevier, Amsterdam-Oxford-New York 1980.
• 9. Perzyna P., Teoria lepkoplastyczności, PWN, Warszawa 1966, (in Polish).
• 10. Rusiński E., Karliński J., Jamroziak K., The chosen aspects from researech of ballistic shields, [in:] 22nd DANUBIA-ADRIA Symposium on Experimental Methods in Solid Mechanics, Parma-Italy 2005, pp. 22–23.
• 11. Rusiński E., Czmochowski J., Smolnicki T., Zaawansowana metoda elementów skończonych w konstrukcjach nośnych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2000, (in Polish).
• 12. Smolnicki T., Karliński J., Derlukiewicz D., Identification of internal stresses in bolts in flange joints, [in:] 24th DANUBIA-ADRIA Symposium on Developments in Experimental Mechanics, Sibiu-Romania 2007, pp. 111-112.
• 13. Wambua P., Vangrimde B., Lomov S., Verpoest I., The response of natural fibre composites to ballistic impact by fragment simulating projectiles, Copyright © 2005 Elsevier Ltd.
• 14. Wierzbicki T., Obliczenia konstrukcji obciąŜonych dynamicznie, Arkady, Warszawa 1980, (in Polish).