Effect of pre-tension on energy absorbed by fabric during projectile penetration

پارچه های بافته شده بافته شده از نخ های پلیمری به طور گسترده ای برای حفاظت در برابر ضربه پرتابه به علت قدرت، تراکم و چقرمگی بالا مورد استفاده قرار می گیرند. پاسخ آنها به اثرات پرتابه پیچیده است، به دلیل معماری بافته شده و رفتار وابسته به سرعت از نخ های تشکیل دهنده. این کار برای شناخت نفوذ استفاده از پیش تنش به یک پارچه بافته شده، بر روی انرژی جذب شده در اثر یک پرتابه کروی هدایت می شود. یک روش آزمایشی که تسهیل استفاده از پیش تنش به نمونه های پارچه را تسهیل می کند، برای بررسی عملکرد پارچه از لحاظ تغییر انرژی جذب شده با سرعت ضربه، و نحوه پیش کشیدن بر این تاثیر می گذارد. نتایج نشان می دهد که رابطه بین انرژی جذب شده در هنگام نفوذ پرتابه و سرعت ضربه، یک نمایه نوعی پارابولی رو به افزایش را نشان می دهد. در زیر محدودیت بالستیک، پارچه هایی که تحت فشار قبل از انقباض قرار می گیرند، بهتر عمل می کنند، اما برای سرعت های بالاتر، پارچه هایی که قبل از انقباض کمتر قرار دارند، انرژی بیشتری را جذب می کنند. برای توضیح نتایج، تاثیر پرتابه شبیه سازی شده با استفاده از یک مدل عددی که شامل ویژگی های هندسی پارچه است و شامل وابستگی نرخ مواد نخ است. این مدل با آزمایشات همبستگی نسبتا خوب دارد و درک کاملتری از سازوکارهای رفتارهای پارچه ای را به ارمغان می آورد. نتایج نشان می دهد که افزایش اولیه انرژی جذب شده توسط پارچه به طور عمده به دلیل انتقال انرژی جنبشی پرتابه به انرژی سینتیکی پارچه است؛ پیش تنگی حرکت حرکت نخ را محدود می کند و بنابراین جذب انرژی را کاهش می دهد. تجزیه و تحلیل تغییر سرعت موج عرضی با سرعت ضربه نشان می دهد که آن را تقریبا به صورت خطی با سرعت ضربه افزایش می دهد و همچنین پیش تشدید بالاتر باعث افزایش سرعت موج عرضی می شود. پارچه مورد مطالعه به سرعت در حال شکستن است، زمانی که سرعت ضربه به اندازه کافی بالا است؛ این ناشی از تمرکز استرس در نقطه ضربه و زمان کافی برای انتقال موج از طریق پارچه است؛ شکست ناشی از یک پیش تشدید بالاتر و حساب کاربری برای عملکرد ناخوشایندی برای سرعتهای ضربه به میزان قابل توجهی بالاتر از حد بالستیک است.