增强抗冲击和冲击波保护,在应变速率增强皮革复合材料中
Ziyang Fan1, Yu Wang1, Xiangyang Yao1
1CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials, Department of Modern Mechanics, University of Science and Technology of China (USTC), Hefei, 230027, China.
一种新的皮革/剪裁固凝 (SSG) 复合材料提供了卓越的冲击和冲击波保护. 这种灵活的材料通过其独特的层状结构和凝性质有效地分散能量并减少冲击力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
- 保护结构 保护结构
背景情况:
- 开发用于抗冲击和冲击波保护的先进材料至关重要.
- 现有的材料往往缺乏灵活性,能量吸收和冲击消散的组合.
- 层状复合材料提供了增强保护性能的潜力.
研究的目的:
- 开发和描述一种新的皮革/剪裁固凝 (SSG) 复合物.
- 为了评估复合材料的抗冲击和冲击波保护性能.
- 了解复合材料保护能力背后的机制.
主要方法:
- 使用柔性皮革和取决于速率的剪切硬化凝 (SSG) 制造层状复合材料.
- 复合材料结构的表征,重点是接口结合 (结合).
- 在各种负载条件下测试冲击阻力和冲击波吸收,包括爆炸物负载.
- 对冲击序列对性能影响的分析.
主要成果:
- 皮革/SSG复合材料表现出优越的抗冲击性能和冲击波保护.
- 观察到有效减轻撞击力 (52%) 和高能量吸收 (0.86-0.95).
- 该材料表现出延展率增强效应,并有效消散应力波能量.
- 一个软硬的接口结构减少了冲击波压力和正冲动.
- 冲击测试证实,皮革纤维侧应该首先受到冲击,以获得最佳性能.
结论:
- 皮革/SSG复合材料为冲击和冲击波保护提供了一个有前途的解决方案.
- SSG能量吸收和皮革纤维分散的协同效应是其性能的关键.
- 该研究为设计先进的软/硬抗冲击复合结构提供了理论和实验基础.
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