Estudio del mecanismo y la eficiencia de penetración de la acacia con proyectiles de diferentes formas de cabeza

LI Shuai ,  

GUO Yachao ,  

ZHU Hongjun ,  

ZHANG Mingbo ,  

YU Zhenhua ,  

HAN Tie ,  

ZHANG Zhikai ,  

CHENG Chun ,  

摘要

Para revelar el mecanismo y la eficiencia de penetración en la madera de proyectiles con diferentes formas de cabeza, se seleccionó la acacia costera típica del sureste como objeto de estudio. Se realizaron ensayos mecánicos de compresión cuasiestática y de flexión en tres puntos, tanto en dirección paralela como perpendicular a la fibra, obteniendo los parámetros mecánicos básicos y los modos de falla; se fabricaron proyectiles de igual masa y diámetro, pero con diferentes formas de cabeza, de acero de alta resistencia DEX20, y se realizaron ensayos de penetración con cañones de aire ligero en dirección paralela y perpendicular, analizando el efecto de la forma de la cabeza y la anisotropía de la textura sobre el comportamiento de penetración. Los resultados muestran que la resistencia a la compresión paralela de la acacia es aproximadamente tres veces mayor que la perpendicular; la compresión paralela provoca una falla por corte a 45°, mientras que la compresión perpendicular se caracteriza por aplastamiento y densificación en los extremos; la falla por flexión presenta un patrón típico con grietas por tracción en la parte inferior y compresión densificada en la parte superior; la resistencia a la penetración perpendicular es mayor que la paralela, con una resistencia de penetración perpendicular aproximadamente 1.2 a 2.0 veces mayor; la penetración paralela se debe principalmente a la compresión axial de las fibras y el despegue de interfaces, mientras que la penetración perpendicular se domina por la ruptura transversal de fibras y el consumo de energía por delaminación; durante el proceso de penetración aparecen signos locales de carbonización y daños térmicos en la pared interna del orificio; cuanto más afilada es la cabeza del proyectil, menor es la resistencia a la penetración y mayor la profundidad de penetración, y las diferencias de resistencia entre dirección paralela y perpendicular disminuyen.

关键词

Madera; Propiedades mecánicas; Mecanismo de penetración; Modo de falla; Anisotropía

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