Experimental research and numerical analysis of 9 mm Parabellum projectile penetration of ultra-high molecular weight polyethylene layers

• Autorzy: Wiśniewski A. , Pacek D.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne i analiza numeryczna penetracji 9 mm pociskiem Parabellum warstw polietylenowych o ultra-wysokiej masie cząsteczkowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents results of experimental research and numerical analysis of the 9 mm Parabellum projectile (brass jacket, lead core) impact (impact velocity Vi = 365 m/s) into layers of the nonwoven polyethylene Dyneema®SB71 (100x100 mm) placed on the backing material. 3D numerical simulations with the use of the Ansys Autodyn v14 program were made. On the basis of the literature and own results of the weight drop test into ballistic plasticine (backface signature BFS = 18-24 mm) conforming to experimental tests numerical model of backing material was made. As a boundary condition in the numerical simulations of projectile impact into Dyneema®SB71 layers it was assumed loading of the tightening belt with 25 N force. In difference to experimental results in numerical simulations the front part of the jacket torn off and the core material flow outside the jacket and there were no perforated layers.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań ostrzałem oraz analiz numerycznych uderzenia pocisku 9 mm Parabellum (płaszcz mosiężny, rdzeń. ołowiany, prędkość uderzenia Vi = 365 m/s) w warstwy nietkanego wyrobu polietylenowego Dyneema®SB71 (100x100 mm) umieszczonego na podłożu balistycznym. Symulacje numeryczne 3D zrealizowano w programie do analiz dynamicznych Ansys Autodyn v14. W oparciu o dane literaturowe oraz własne wyniki zrzutu swobodnego ciężarka na plastelinę balistyczną (głębokość deformacji podłoża BFS = 18-24 mm) opracowano zgodny z wynikami badań eksperymentalnych model numeryczny podłoża balistycznego. Jako warunek brzegowy w symulacji uderzenia pocisku w warstwy Dyneema'y®SB71 przyjęto obciążenie paska dociskającego siłą 25 N. W odróżnieniu od badań ostrzałem w symulacji numerycznej oderwała się przednia część płaszcza pocisku oraz nie nastąpiło przebicie żadnej z warstw wyrobu polietylenowego Dyneema®SB71.

Słowa kluczowe

EN

UHMWPE; numerical simulation; AUTODYN

PL

UHMWPE; symulacja numeryczna; Autodyn

• Wydawca: Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
• Czasopismo: Problemy Techniki Uzbrojenia
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 42, z. 127
• Strony: 55--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wiśniewski A.

• Military Institute of Armament Technology

autor

Pacek D.

• Military Institute of Armament Technology

Bibliografia

• [1] Cunniff P.M., Auerbach M.A., High performance "M5" fiber for ballistics / structural composites, 23rd Army Science Conference, 2004
• [2] Fejdy M., Landwijt M., Włókna techniczne wzmacniające materiały kompozytowe, Techniczne Wyroby Włókiennicze, 1-2, str. 12-22, Łódz, 2010
• [3] Wesołowska M., Delczyk-Olejniczak B, Włókna w balistyce dziś i jutro, Techniczne Wyroby Włókiennicze 1-2, str. 41-50, Łódź 2011
• [4] Hearle J.W.S., High Performance Fibers, Woodhead Publishing, 2001, str. 69
• [5] http://www.dyneema.com, 01.04-2013
• [6] Dokumentacja konstrukcyjna, projekt: Modele pasywnych pancerzy inteligentnych, Warszawa, 2013, (not published)
• [7] Heru Utomu B.D., High-speed Impact Modelling and Testing of Dyneema Composite, Doctor Thesis
• [8] Bross J.P.F., Heru Utomu B.D., Dynamic Material Behavior determination using single fiber impact, IMAC XXV, SEM, 2007
• [9] Russell B.P., Kandan K., Deshpande V.S., Fleck N.A., The high strain rate response of UHMWPE: from fiber to laminate, International Journal of Impact Engineering, In Press, Accepted Manuscript Available online 6 April 2013
• [10] Wiśniewski A., Pacek D., Walidacja modelu numerycznego pocisku 9 mm Parabellum. (Validation of the numerical model of the 9 M.M. Parabellum projectile), Mechanik, 2, str. 138-142 Warszawa, 2012