Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Hybrid polymer composites with enhanced energy absorption

Czech Kamil, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Domańska Aleksandra

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 11-12

552--560

EN

This paper presents the influence of the type and structure of reinforcement, on the epoxy resin matrix polymer composites mechanical and ballistic properties. Aramid, basalt, glass fabrics and their hybrid systems were used as reinforcement. Impact strength according to Izod and “falling arrowhead”, flexural strength and structure of the obtained composites were tested. The specific gravity was also determined. The aramid-glass hybrid composites showed high flexural strength (397 MPa) and Young’s modulus (21 GPa). However, aramid-basalt composites had high impact strength (116 kJ/m2) and impact energy absorption (45 J).

PL

W artykule przedstawiono wpływ rodzaju i struktury wzmocnienia na właściwości mechaniczne oraz balistyczne kompozytów polimerowych na osnowie żywicy epoksydowej. Jako wzmocnienie zastosowano tkaniny aramidowe, bazaltowe, szklane oraz ich układy hybrydowe. Zbadano udarność wg Izoda i „spadającego grota”, wytrzymałość na zginanie i strukturę otrzymanych kompozytów. Oznaczono również ciężar właściwy. Hybrydowe kompozyty amidowo-szklane wykazały dużą wytrzymałość na zginanie (397 MPa) i moduł Younga (21 GPa). Natomiast kompozyty aramidowo-bazaltowe cechowały się wysoką udarnością (116 kJ/m2) i dużą absorpcją energii uderzenia (45 J).

2

Ozone Effect On the Properties of Aramid Fabric

Wang Y., Wiener J., Militky J., Mishra R., Zhu G.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 2

164--169

EN

The limitation of aramid fiber is its surface property, which results in its very poor interfacial adhesion to most of commercial resins. In order to improve the surface property of the aramid fiber, ozone treatment was carried out in this work. The aramid fabrics were evaluated in terms of surface morphology, wicking effect, tensile property, and ball bursting test. The results showed that the surface morphology of aramid fabrics did not undergo an obvious change; the wicking effect increased slightly with an increase in ozone treatment time; the tenacity and elongation of aramid fibers and fabrics did not significant change after ozone treatment, but the tenacity and elongation of aramid yarns showed significant improvement after ozone treatment, and increased with the increase of ozone treatment time; the ball bursting load and penetration displacement had a slight increase as well after ozone treatment. Therefore, ozone treatment could be one method to improve the surface property of the aramid fiber.

3

Problemy klejenia komponentów z lekkich kompozytów odpornych na przebicia

Godzimirski J., Tkaczuk S.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2016

|

nr 2

40--46

PL

Zbadano przydatność kilku klejów do łączenia ceramiki typu SiC i Al2O3 z tkaniną aramidową Mikroflex. Zaproponowano próbki do badania wytrzymałości połączeń klejowych tych materiałów na ścinanie i oddzieranie. Przeprowadzone badania wykazały gorsze właściwości adhezyjne ceramiki SiC. Jednak w badaniach wytrzymałościowych na oddzieranie stwierdzono kohezyjne zniszczenie spoin klejowych na powierzchni ceramiki SiC. Założono, że przyczyną takiego zniszczenia może być ukosowanie krawędzi płytek, wytworzonych z tego materiału. Potwierdziły to przeprowadzone obliczenia numeryczne. Wynika z tego, że charakter zniszczenia połączeń klejowych (adhezyjny lub kohezyjny) wynika nie tylko z właściwości adhezyjnych powierzchni łączonych materiałów i właściwości kleju, ale również zależy od kształtu i sposobu obciążenia połączenia klejowego, z których wynika rozkład naprężeń w spoinie klejowej.

EN

Examining the feasibility of a number of adhesives for bonding ceramic type SiC and Al2O3 with aramid fabric Mikroflex. Proposed sample for testing the strength of adhesive bonds these materials shear and peel strength. The study showed poorer adhesion properties of SiC ceramics. However, strength tests peel found cohesive destruction of the adhesive joints on the surface of SiC ceramics. It was assumed that the cause of such destruction can be scarfing tiles made from this material. This was confirmed by numerical calculations carried out. It follows that the failure mode of the bond (adhesive or cohesive) derives not only from the surface of the adhesive properties of the joined materials and adhesive properties, but also depends on the shape and method of loading of the glue joint, which shows the stress distribution in the adhesive joint.

4

Numeryczna analiza uderzenia pocisku w warstwy aramidowe umieszczone na podłożu imitującym ciało człowieka

Pacek D., Wiśniewski A.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2016

|

R. 45, z. 139

61--79

PL

Przedmiotem artykułu jest wskazanie istotnych aspektów analizy numerycznej uderzenia pocisku w elastyczne warstwy tkaniny aramidowej umieszczone na plastycznym podłożu imitującym ciało człowieka. Przedstawiono przegląd wyników badań kamizelek kuloodpornych na różnych podłożach oraz uzasadniono potrzebę ich stosowania. Wyjaśniono, dlaczego plastelina balistyczna jest podkładem imitującym ciało człowieka obowiązującym w większości światowych norm związanych z badaniem osłon osobistych. Zaprezentowano metody modelowania tkanin oraz wyniki własnych analiz numerycznych. Ze względu na istotny wpływ wzajemnego oddziaływania wiązek włókien (przędz) tworzących przeplot tkaniny na jej deformację, jest ona przedstawiona w symulacjach za pomocą modelu bezpośrednio opisującego jej mezostrukturę. Symulacje przeprowadzono z użyciem, wykorzystującego jawny schemat całkowania równań ruchu, programu ANSYS AUTODYN v.16. Przedstawiono wyniki symulacji uderzenia 9 mm pocisku Parabellum FMJ (Full Metal Jacket) w warstwy tkaniny Twaron® T750 umieszczone na plastelinie balistycznej. Wyniki symulacji porównano z wynikami uzyskanymi podczas badań kuloodporności.

EN

Essential aspects of numerical analysis for bullet hitting elastic layers of aramid fabric placed on a plastic substratum imitating the human body are presented in the paper. A review of results for bullet-proof vests tested on various substrata is included in the paper with justification of their use. It is explained why the ballistic plasticine is used as a sub-structure imitating the human body in most standards binding in the world for testing individual protections. Methods for modelling the fabrics with results of own numerical analyses are presented. As mutual reaction of yarns creating the interweaving of the fabric has an essential impact on its deformation then it is represented in simulations by a model that directly describes its mezzo-structure. Simulations were carried out by using an explicit procedure for integration of motion equations in program ANSYS AUTODYN v.16. The results of hitting by 9 mm bullet Parabellum FMJ (Full Metal Jacket) into the layers of Twaron® T750 fabric placed on ballistic plasticine are presented. Results of simulation and bulletproof resistance tests are compared.

5

Study on Thermal Insulation Properties of Aluminised Aramid Fabrics

Cai G., Wang H., Luo Z., Wang Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 4 (112)

52--56

EN

In order to prevent or minimise skin burn damage resulting from high temperature, a kind of thermal insulation composite fabric, the surface of which is aluminised, was developed. In this study, the thermal insulation properties of aluminised aramid fabrics were investigated. The reflectance of aramid fabrics and aluminised aramid fabrics were measured using a UV–Vis–NIR spectrophotometer. The reflectance of aramid fabric increased from 63.6% to 92.3% as a result of aluminising. The thermal insulation of aluminised fabrics and nonaluminised fabrics was measured using a dry hot plate instrument, where the aluminised fabrics had a higher thermal resistance than those non-aluminised , and the thermal resistance of aramid fabric could be enhanced by almost 45% when aluminised. The aluminised and non-aluminised fabrics were exposed to a hot environment for a few minutes using self-designed apparatus. The results showed that the aluminised aramid fabrics had better thermal insulation performance than the non-aluminised aramid ones. Therefore aluminised aramid fabric exhibits great thermal insulation properties and can be used in the field of thermal protection.

PL

W celu zapobiegania i minimalizowania oparzeń skóry spowodowanych wysoką temperaturą zaproponowano kompozytowe pakiety włókiennicze o aluminiowanej powierzchni. W pracy badano właściwości termicznej izolacji tkanin aramidowych pokrytych aluminium. Mierzono odbicie promieniowania tkanin aramidowych i tkanin pokrytych aluminium za pomocą spektrofotometru UV-Vis-NIR. Odbicie promieniowania od tkanin aramidowych po pokryciu aluminium wzrosło z 63,6% do 92,3%. Izolację termiczną badanych tkanin mierzono stosując przyrząd z suchą gorącą płytą. Stwierdzono, że oporność termiczna tkanin aluminiowanych jest wyższa co najmniej o 45%. W czasie badań tkaniny były poddane działaniu gorącego środowiska przez kilka minut, przy zastosowaniu urządzenia skonstruowanego przez autorów.

6

Numerical and Experimental Research on Stab Resistance of a Body Armour Package

Barnat W, Sokołowski D, Gieleta R

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 6 (108)

90--96

EN

In this paper the issue of the stab resistance of a ballistic package is addressed. Emphasis was placed on this issue because most modern vests are designed to meet the threat posed by firearms only. Neglect of protection against melee attacks was also observed. Thus there is a need to develop research methodology for this area, also because it is a valid and necessary problem to be addressed in a modern, developed society. The aim of this study was to create a numerical model which simulated the phenomenon of ballistic package penetration by a test blade. The specification of the test blade was taken from NIJ Standard-0115.00. During the research, stab resistance tests on dry Twaron T750 fabric was carried out on a drop test machine. The test was filmed with a Phantom V12 high-speed camera. A numerical model of the fabric architecture was prepared using commercial LSDYNA software. The numerical model represents the whole research area according to NIJ Standard-0115.00. As backing material, ROMA 1° ballistic clay was used.

PL

Artykuł porusza zagadnienie nożo-odporności pakietów balistycznych stosowanych w kamizelkach ochronnych. Nacisk został położony na to zagadnienie, ponieważ większość nowoczesnych kamizelek zostało zaprojektowane do ochronny przed bronią palną. Zaniedbując ochronę przed atakiem przy użyciu broni białej. Istnieje więc potrzeba wypracowania metodologii w tym zakresie, ponieważ jest to problem ważny w nowoczesnym i rozwiniętym społeczeństwie. Celem badań było wypracowanie modelu numerycznego, który wiernie symuluje zjawisko przebicia pakietu balistycznego przez nóż testowy. Specyfikacja noża testowego została zapożyczona z normy NIJ Standard-0115.00. W trakcie badań zostały przeprowadzone testy nożo-odporności nieprzesyconej tkaniny Twaron T750 przy użyciu kolumny zrzutowej. Testy zostały sfilmowane przy użyciu super szybkiej kamery Phantom V12. Do stworzenia modelu numerycznego tkaniny i późniejszych obliczeń zostały wykorzystane komercyjne oprogramowania LS-DYNA. Model numeryczny odzwierciedlał całą przestrzeń pomiarową zgodnie z normą NIJ Standard-0115.00. Jako podłoża użyto plasteliny balistycznej ROMA 1°.

7

The study of stab resistance of dry aramid fabrics

Barnat W., Sokołowski D.

Acta Mechanica et Automatica

|

2014

|

Vol. 8, no. 1

53--58

EN

The paper presents the issue of a knife proof ballistic package. This issue was emphasized since most of modern vests are de-signed to match the threat posed to them only by firearms. There was observed negligence of protection against melee attacks. There is, thus, a need to develop a research methodology in this matter, because it is a valid and necessary problem in a modern developed so-ciety. The aim of this study was to perform a numerical model which simulated the phenomenon of penetration of a ballistic package by an engineering blade. Specification of an engineering blade was taken from standard NIJ Standard-0115.00. Commercial software LS-DYNA was used to carry out the analysis.

8

Koncepcja osobistej osłony balistycznej z wykorzystaniem tkanin aramidowych i węglików spiekanych

Juskowiak E., Rybczyński R., Kurowski J., Jamroziak K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 3

217-221

PL

W pracy wykonano badania porównawcze próbek materiałowych o przeznaczeniu na kompozytowe, osobiste osłony balistyczne. Celem badań było sprawdzenie zachowania się w materiale balistycznym węglika spiekanego podczas prób na przestrzelenie. Metodą formowania w autoklawie wykonano 3 typy próbek. Były to próbki wzmocnione tkaniną aramidową w układzie: tkanina aramidowa z jedną warstwą płytek z węglika spiekanego i tkanina aramidowa z dwiema warstwami płytek z węglika spiekanego. Układy warstwowe tkanin aramidowych i węglików spiekanych nasycano żywicą epoksydową. Dodatkowo badaniu poddano próbkę handlową wykonaną z 5 warstw tkanin aramidowych na matrycy elastomerowej. Wszystkie cztery typy próbek badano pod kątem ich odporności na amunicję pistoletową 9x19 mm Parabellum. Próbki zostały ostrzelane z odległości 10m, oddając co najmniej trzy strzały do każdej. Pozytywne wyniki (brak przestrzelenia) zarejestrowano dla próbek: próbka wzmocniona aramidem bez węglików oraz próbka wzmocniona Aramisem z podwójną warstwą węglików spiekanych. Próbka z pojedynczą warstwą węglików spiekanych została przestrzelona. W kolejnych badaniach postuluje się użycie spoiw elastyczniejszych od zastosowanych np. elastomerowych, złagodzenie ostrych krawędzi płytek węglikowych oraz przełożenie warstwy płytek tkaniną aramidową.

EN

The paper presents a comparative study of samples of materials intended for use as composite personal armor. The aim of the study was to examine the behavior of sintered carbides in ballistic material in ballistic resistance test. 3 types of samples were made by molding in an autoclave. These samples were reinforced with aramid fabric, aramid fabric with one layer of tiles of sintered carbides and aramid fabric with two layers of sintered carbides. Layered systems of aramid fabrics and sintered carbides were impregnated in epoxy resin. Additionaly, a commercial sample of aramid fabrics bonded with elastomer was studied. All four types of samples were tested for their resistance to the ammunition 9x19 mm Parabellum. Each sample was shot from a 10m distance at leat three times. The sample with aramid only and sample reinforced with aramid and double layer of sintered carbides have passed this test. A sample of a single layer of sintered carbides was shoot trough. In further studies saturants more flexible from used for example elastomeric, sharping the edges of sintered carbides and covering the layer of sintered carbides with aramid layer are postulated.