Моделирование процессов пробивания композитных текстильных преград

Моделирование процессов пробивания композитных текстильных преград

После достижения определенного значения деформации сжатие

становится необратимым: после снятия нагрузки в материале остают-

ся большие пластические деформации. Эффект появления остаточ-

ных деформаций продольного сжатия проявляется при ударном воз-

действии круглых ударников по мишени из ТКМ, из-за которого

возникает процесс раздвигания нитей в ТКМ.

В поперечном к укладке слое ткани наблюдается противопо-

ложная картина: при сжатии материал ТКМ проявляет возрастающие

нелинейно-упругие свойства (рис. 4), а при растяжении — убываю-

щие (рис. 5). Нелинейно-упругий характер деформирования нитей в

поперечном направлении при сжатии обусловлен смятием нитей в

ткани (см. рис. 4). При достаточно высоком уровне сжимающих де-

формаций происходит резкое увеличение жесткости материала из-за

того, что поры и пустоты между волокнами в ткани схлопываются и

материал, представляющий собой плотный «комок» волокон, оказы-

вает значительно большее сопротивление деформированию.

Рис. 4.

Диаграмма деформирования

ТКМ с полотняным плетением на ос-

нове нитей Армос при поперечном

сжатии (при активном нагружении и

при разгрузке)

Рис. 5.

Диаграмма деформирования

тканей ТКМ с полотняным плетени-

ем на основе нитей Армос при попе-

речном растяжении

Деформирование тканевого материала при поперечном сжатии яв-

ляется нелинейно-упругим (обратимым) только до некоторого уровня

напряжений сжатия, когда происходит резкое увеличение сжатия за

счет схлопывания пор. Поведение материала становится пластиче-

ским: после разгрузки в материале возникают остаточные деформа-

ции, материал сохраняется в уплотненном состоянии и после снятия

нагрузки. Более того, после некоторого более высокого значения сжи-

мающих напряжений волокна ткани начинают также пластически об-

жиматься, что зафиксировано экспериментально.

При межслойном (межнитевом) сдвиге материалы ТКМ про-

являют упруговязкопластический характер деформирования, обу-

словленный вытягиванием волокон относительно друг друга при до-

стижении напряжения сдвига определенного значения, а также