Acta Armamentarii ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (11): 4094-4105.doi: 10.12382/bgxb.2024.0275
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WANG Jilong1, WEN Yaoke1,*(), LIU Dongxu2, WANG Huicheng1, SHEN Zhouyu1, LUO Xiaohao3
Received:
2024-04-11
Online:
2024-11-26
Contact:
WEN Yaoke
CLC Number:
WANG Jilong, WEN Yaoke, LIU Dongxu, WANG Huicheng, SHEN Zhouyu, LUO Xiaohao. Mechanical Response of Body Armor during Rifle Bullet Penetration Based on Bond-based Peridynamic Method[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(11): 4094-4105.
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参数 | 密度ρ/ (g·cm-3) | 杨氏模量 E/GPa | 断裂能量释放率 Gt/(N·m-1) |
---|---|---|---|
数值 | 3.21 | 420 | 27.3 |
Table 1 ELASTIC_PERI constitutive parameters for SiC ceramics[12-13]
参数 | 密度ρ/ (g·cm-3) | 杨氏模量 E/GPa | 断裂能量释放率 Gt/(N·m-1) |
---|---|---|---|
数值 | 3.21 | 420 | 27.3 |
部件 | ρ/(g·cm-3) | A/MPa | B/MPa | n | C | m |
---|---|---|---|---|---|---|
被甲 | 8.45 | 90 | 292 | 0.01 | 0.025 | 1.09 |
钢芯 | 7.85 | 792 | 510 | 0.28 | 0.014 | 1.03 |
铅柱 | 11.2 | 14 | 18 | 0.685 | 0.035 | 1.68 |
Table 2 Johnson-Cook constitutive parameters for SS109 parts[15-16]
部件 | ρ/(g·cm-3) | A/MPa | B/MPa | n | C | m |
---|---|---|---|---|---|---|
被甲 | 8.45 | 90 | 292 | 0.01 | 0.025 | 1.09 |
钢芯 | 7.85 | 792 | 510 | 0.28 | 0.014 | 1.03 |
铅柱 | 11.2 | 14 | 18 | 0.685 | 0.035 | 1.68 |
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
ρ/(g·cm-3) | 0.97 | AOPT MACF | 3 1 |
Ea/GPa | 70 | Xt/GPa | 3 |
Eb/GPa | 70 | Yt/GPa | 3 |
Ec/GPa | 8 | Zt/GPa | 3 |
νba | 0.006 | Xc/MPa | 2 |
νca | 0.06 | Yc/MPa | 2 |
νcb | 0.706 | Zc/MPa | 2 |
Gab/MPa | 0.05 | Sba/MPa | 700 |
Gbc/MPa | 5 | Sca/MPa | 900 |
Gca/MPa | 5 | Scb/MPa | 9 |
Table 3 Constitutive parameters for UHMWPE laminated plates[18]
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
ρ/(g·cm-3) | 0.97 | AOPT MACF | 3 1 |
Ea/GPa | 70 | Xt/GPa | 3 |
Eb/GPa | 70 | Yt/GPa | 3 |
Ec/GPa | 8 | Zt/GPa | 3 |
νba | 0.006 | Xc/MPa | 2 |
νca | 0.06 | Yc/MPa | 2 |
νcb | 0.706 | Zc/MPa | 2 |
Gab/MPa | 0.05 | Sba/MPa | 700 |
Gbc/MPa | 5 | Sca/MPa | 900 |
Gca/MPa | 5 | Scb/MPa | 9 |
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
T/MPa | 1 | S/MPa | 3 |
EN/(MPa·mm-1) | 70 | ET/(MPa·mm-1) | 3 |
GIC/(MPa·mm) | 70 | GIIC/(MPa·mm) | 3 |
ΔN/mm | 1 | ΔS/mm | 1.27 |
Table 4 Bonded contact with separation option 9 parameters[19]
参数 | 数值 | 参数 | 数值 |
---|---|---|---|
T/MPa | 1 | S/MPa | 3 |
EN/(MPa·mm-1) | 70 | ET/(MPa·mm-1) | 3 |
GIC/(MPa·mm) | 70 | GIIC/(MPa·mm) | 3 |
ΔN/mm | 1 | ΔS/mm | 1.27 |
试验编号 | 入靶速度/ (m·s-1) | 防弹插板面密度/ (kg·m-2) | 最大BFS值/ mm |
---|---|---|---|
1 | 817.4 | 29.34 | 18.99 |
2 | 805.7 | 28.69 | 19.30 |
3 | 811.7 | 28.75 | 19.72 |
4 | 803.2 | 29.52 | 19.50 |
Table 5 Summary of experimental results
试验编号 | 入靶速度/ (m·s-1) | 防弹插板面密度/ (kg·m-2) | 最大BFS值/ mm |
---|---|---|---|
1 | 817.4 | 29.34 | 18.99 |
2 | 805.7 | 28.69 | 19.30 |
3 | 811.7 | 28.75 | 19.72 |
4 | 803.2 | 29.52 | 19.50 |
最小单元尺寸/mm | 模型单元总数 | 最大BFS值/mm | 误差/% |
---|---|---|---|
0.20 | 1 750 148 | 19.75 | 1.91 |
0.25 | 1 004 134 | 18.41 | -5.00 |
0.30 | 689 282 | 17.53 | -9.54 |
Table 6 Validation of unit size sensitivity
最小单元尺寸/mm | 模型单元总数 | 最大BFS值/mm | 误差/% |
---|---|---|---|
0.20 | 1 750 148 | 19.75 | 1.91 |
0.25 | 1 004 134 | 18.41 | -5.00 |
0.30 | 689 282 | 17.53 | -9.54 |
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