Textile Multilayered Systems with Magnetorheological Fluids for Potential Application in Multi-Threat Protections. Preliminary Stab - Resistance Studies

• Autorzy: Olszewska K. , Polak J. , Zielińska D. , Struszczyk M. H. , Kucińska I. , Wierzbicki Ł. , Kozłowska J. , Leonowicz M. , Wiśniewski A.

Warianty tytułu

PL

Materiały kompozytowe z cieczami magnetoreologicznymi do potencjalnego zastosowania w ochronie przed zróżnicowanymi zagrożeniami – wstępne badania odporności na przekłucie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the results of preliminary work carried out for flexible body armour systems designs which contained three types of magnetorheological fluid (MRFs). The stab resistance of the multilayered material systems with magnetorheological fluids were investigated. Tests were carried out on a newly built rig at the Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology. Three different configurations of flexible body armour were made. It was found that samples of the multilayered material system containing MRF had lower depth of deformation by about 30% than the reference samples. The combination of MRFs with para-aramid woven fabrics in several usable forms and/or sheets of ultra-high molecular weight polyethylene fibres gives possibilities for obtaining new types of multi-layered systems protecting effectively against various kind of threats.

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano wyniki wstępnych prac przeprowadzonych dla elastycznych pancerzy, zawierających 3 typy cieczy magnetoreologicznej. Zbadano odporności na przekłucie układów materiałowych z cieczami MR. Testy przeprowadzono na nowo powstałym stanowisku na Wydziale Inżynierii Materiałowej, Politechniki Warszawskiej. Wykonano konstrukcje elastycznych pancerzy o trzech różnych konstrukcjach. Na podstawie wstępnych wyników stwierdzono, iż próbki zawierające ciecz magnetoreologiczną miały mniejszą głębokość deformacji o ok. 30 % niż odpowiadające im wzorce. Połączenie cieczy MR z tkaninami z włókien para-aramidowych i/lub z nietkanymi wyrobami z włókien polietylenowych stwarza możliwość uzyskania nowego typu kompozytów skutecznie chroniących przed różnego rodzaju zagrożeniami.

Słowa kluczowe

EN

ballistic insert; magnetorheological fluid; MRF; composite fabric; impact test; stab resistance

PL

wkładka balistyczna; elastyczne pancerze; ciecz magnetoreologiczna; MRF; tkanina kompozytowa; test na uderzenia; odporność na przekłucie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 21, no. 5 (101)
• Strony: 112--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Olszewska K.

• Institute of Security Technology MORATEX, Łódź, Poland

autor

Polak J.

• Institute of Security Technology MORATEX, Łódź, Poland

autor

Zielińska D.

• Institute of Security Technology MORATEX, Łódź, Poland

autor

Struszczyk M. H.

• Institute of Security Technology MORATEX, Łódź, Poland

autor

Kucińska I.

• Institute of Security Technology MORATEX, Łódź, Poland

autor

Wierzbicki Ł.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kozłowska J.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Leonowicz M.

• Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Wiśniewski A.

• Military Institute of Technical Armament, Zielonka near Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. Hoffman RL. Journal of Colloid and Interface Science 1974; 46: 491.
• 2. Barnes HA. Journal of Rheology 1989; 33: 32.
• 3. Rabinow J. American Institute of Electrical Engineers 1948; 67: 1308.
• 4. Egres Jr. RG, Decker MJ, Halbach CJ, Lee YS, Kirkwood JE, Kirkwood KM, Wagner NJ. Stab resistance of shear thickening fluid (STF)–Kevlar composites for body armor applications. In: 24th Army Science Conference, Orlando, 2004.
• 5. Egres Jr. RG, Lee YS, Kirkwood JE, Kirkwood KM, Wetzel ED, Wagner NJ. Novel Flexible Body Armor Utilizing Shear Thickening Fluid (STF) Composites. In: 14th International Conference on Composite Materials, San Diego, 2003.
• 6. Houghton JM, Schiffman BA, Kalman DP, Wetzel ED, Wagner NJ. Hypodermic needle puncture of shear thickening fluid (STF)-treated fabrics. In: 52nd International SAMPE Symposium and Exhibition, Baltimore, 2007.
• 7. Rosen BA, Nam Laufer CH, Kalman DP, Wetzel ED, Wagner NJ. Multi-threat performance of kaolin-based shear thickening fluid (STF)-treated fabrics. In: 52nd International SAMPE Symposium and Exhibition, Baltimore, 2007.
• 8. Tarig A. Hassan, Vijay K. Rangari, Shaik Jeelani. Materials Science and Engineering A 2010; 527: 2892.
• 9. Kwon Joong Son. Impact Dynamics of Magnetorheological Fluid Saturated Kevlar and Magnetostrictive Composite Coated Kevlar. The University of Texas, Austin, May 2009.
• 10. Sung YK, Ahn BW, Kang TJ. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2012; 324: 916.