Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of ballistic resistance of adhesive bonded multi-layer structures

Godzimirski J., Rośkowicz M., Komorek A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

Vol. 19, no. 3

324--330

PL

Celem badań była ocena możliwości zastosowania opracowanych struktur wielowarstwowych do wytwarzania lekkich pancerzy, mogących znaleźć zastosowanie jako kuloodporne osłony balistyczne śmigłowców bojowych i innego lekkiego sprzętu wojskowego. Istotnym celem badań było również sprawdzenie możliwości łączenia metodą klejenia ceramiki typu SiC i Al2O3 z antybalistycznymi tkaninami polietylenowymi i aramidowymi. Odporność na przebicie była badana z wykorzystaniem stanowiska z działem helowym i ultraszybką kamerą. W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, iż pakiety luźnych tkanin aramidowych charakteryzuje większa odporność na przebicie w porównaniu z kompozytami polimerowymi wytworzonymi z takich tkanin oraz kompozytami warstwowymi złożonymi z cienkich warstw metalowych i tkanin aramidowych. Ponadto zauważono, że warstwy ceramiczne znacznie zwiększają odporność na przebicie osłon balistycznych i ich stosowanie w takich osłonach wydaje się niezbędne oraz, że wklejenie płytek ceramicznych pomiędzy dwie cienkie blachy ze stopu aluminium i nie łączenie ich bezpośrednio z tkaninami aramidowymi zapewnia w przypadku uderzenia pociskiem zniszczenie małej powierzchni warstwy ceramicznej, a więc w małym stopniu zmniejsza właściwości ochronne osłony.

EN

The aim of the study was to evaluate the possibility of using multilayer structures for light armour, in which the elements of the ceramic type SiC and Al2O3 were bonding by adhesive joins with antiballistic polyethylene and aramid fabrics. Ballistic resistance shells was determined using for this purpose the test stand constructed on the basis of helium gun and high-speed camera. It has been shown that the laminated structure composed of thin metal layers and aramid fabrics as well as polymer composites made of aramid fabric has lower ballistic resistance than loose fabric packs. It was also demonstrated the functionality of the use of the ceramic component as a separate package, which the ceramic plates are adhesive bonded between the two layers of sheet metal. There is also evidence that fabrics composed of thin layers of material poorly connected with each other, should not be adhesively bonded to the ceramic. It proposed the preparation of specimens, which best reconstruct the load of ceramic plates adhesive bonded to fabric, which are made of lightweight bulletproof vests and ballistic panels.

2

Wybrane właściwości materiałów wielowarstwowych otrzymanych z kompozytów na osnowie proszku aluminium przez kucie na gorąco w matrycy zamkniętej

Szczepanik S., Wojtaszek M.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 3

256-259

PL

Przedstawiono wyniki badań otrzymywania wyrobów wielowarstwowych ze skokowym gradientem składu chemicznego z metalowych materiałów kompozytowych, otrzymanych z proszku aluminium RAl-1 i mieszanek tego proszku ze stopowym proszkiem Al17Si5Fe3Cu1,1Mg0,6Zr (oznaczony Al17) w ilości 20, 40 i 60% masowych. Zagęszczone wstępnie na zimno wypraski z proszku aluminium i z mieszanek proszków nagrzewano do temperatury 485°C i odkształcano w podgrzewanych matrycach zamkniętych na prasie śrubowej. Dla otrzymanych w ten sposób materiałów określono takie właściwości, jak: gęstość, twardość, wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i na ściskanie w stanie po odkształceniu i po przesycaniu oraz starzeniu. Gęstość wyrobów po tych zabiegach odpowiada gęstości teoretycznej. Wszystkie badane właściwości mechaniczne z wyjątkiem wytrzymałości na rozciąganie zwiększają się wraz ze wzrostem zawartości stopu aluminium w kompozytach. Wytrzymałość na rozciąganie osiąga wartość największą dla zawartości 40% mas. proszku stopowego. Ze wzrostem zawartości proszku stopowego maleje odkształcenie krytyczne podczas ściskania. Wytworzono wyroby wielowarstwowe w analogicznych warunkach jak materiały kompozytowe. Dla tworzyw warstwowych zbadano ich właściwości podczas zginania w zależności od składu chemicznego warstw i sposobu ich ułożenia w stosunku do kierunku obciążenia. Stwierdzono, że wytrzymałość na zginanie silnie zależy od sposobu ułożenia warstw w odniesieniu do kierunku obciążenia próbki podczas badań.

EN

Manufacturing of layer specimens with gradient chemical compositions from mixtures of aluminium RAl1 and aluminium alloy Al17Si5Fe3Cu1.1Mg0.6Zr (designated Al17) was investigated. The preforms were manufactured by cold pressing - such that the concentration changed from 0 to 60% alloy at 20% intervals. Preforms and gradient layer preforms were closed - die forged at 485oC on a screw press. The structure and the mechanical properties after forging and additional heat treatment were investigated. Microstructure examination indicated no porosity in all samples. The influence of chemical composition on mechanical properties in tensile, bending and compression tests was examined. With increasing Al17 content, an increase in the compression and bend strengths appeared. Highest tensile strength was recorded for 40% Al17 content. The critical strain during a compression test decreased with an increase of Al17 powder in the composites. The multi layer materials were manufactured as the composites. The dependences of the bend strength on construction of specimens, gradient of chemical composition and manner of their loading were analysed. Tests were carried out parallel to the concentration gradient in these specimens. Layer Al-60%Al17 on top of the specimens (specimen DCB) resulted in higher values than when the top layer had the highest aluminium concentration (specimen BCD).

3

Theory of the axi-symmetric extrusion process of multi-layer materials with a strong plastic nonhomogeneity

Piwnik J., Patejuk A.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

285--290

EN

A novel simplified theoretical solution is found for the stress states accompanying the process of extrusion of multi-layer materials under the conditions of axial symmetry. The solution is based on the model of perfect plastic material satisfying the Tresca yield condition, the Haar-Karman conditions being satisfied in each layer. The layers are characterized by different yield limits and strong plastic nonhomogeneity. In the neighbourhood of the interfaces continuous variation of the yield limit is assumed. The form of the plastic zone and positions of the contact surfaces separating the layers are assumed. Shearing stresses and mean pressure in a longitudinal section of the extruded rod are expressed in terms of functions of the axial coordinate z. Unknown functions of the single coordinate z are determined from the yield conditions written for the contour of the die. Accurate analytical relations are derived for the normal stress distribution at the surface of contact between the die and the material extruded. Using the known normal and shear stress distributions (due to friction), accurate value of the lower estimate of the extrusion force is determined. The solution may be applied to the cases of arbitrary number of layers and arbitrary form of the die. It may be used to a rational analysis of the process of extrusion of multi-layer cylindrical rods.

PL

W pracy przedstawiono nowe, uproszczone rozwiązanie teoretyczne pól naprężeń dla procesu wyciskania materiału wielowarstwowego w warunkach osiowej symetrii. Rozwiązanie oparto na modelu ciała idealnie plastycznego z warunkiem plastyczności Treski i założeniem A. Haara-Th. Karmana dla każdej warstwy. Warstwy mają różne wartości granicy plastyczności. Deformowany plastycznie materiał odznacza się silną niejednorodnością plastyczną. W małym otoczeniu linii styku warstw założono ciągły rozkład granicy plastyczności. Założono także kształt obszaru uplastycznienia i położenie powierzchni styku warstw. Naprężenia styczne i średnie ciśnienie w przekroju wzdłużnym wyciskanego pręta wyrażono funkcjami względem osiowej współrzędnej z. Nieznane funkcje zależne tylko od jednej zmiennej z, wyznaczono z równań stanu plastycznego na linii konturu matrycy. W rezultacie otrzymano ścisłe związki analityczne określające rozkład naprężeń normalnych na powierzchni styku materiału z matrycą. Na podstawie znanego rozkładu naprężeń normalnych i naprężeń stycznych od tarcia na powierzchni kontaktu materiału z narzędziem wyznaczono ścisłą, dolną charakterystykę sił wyciskania. Przedstawione rozwiązanie nie określa ograniczeń na liczbę warstw i kształt matrycy. Może ono posłużyć do racjonalnej, technicznej analizy cylindrycznych prętów złożonych z kilku metalowych warstw.