Fracture Mechanics İlkeleri

Fracture mekanikleri, çatlakların nasıl başlatıldığını anlamak için teorik çerçeveyi sağlar ve zırh panellerinin vestlerin, ve araç kaplamalarının süpersonik hızlarda yolculuk ettiklerinde nasıl davranacağı konusunda temel amacın, yüksek performanslı balistik malzemeler bağlamında, kırık mekaniklerin, betonların tam penetrasyon veya spallasyona yol açabileceklerini tahmin etmek için vazgeçilmezdir.

Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM)

Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), yüksek çözünürlükte olan betonun yüksek çözünürlükte olduğu gibi, yüksek çözünürlükte çelikler için en yaygın kullanılan yaklaşımdır.[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD][I][IFT][I][I][I][IFT][/FONT=FONT=D][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=STR][I][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=I=I=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=I=I=I=I=I=FONT=FONT=I=FONT=I=FONT=I=I=FONT=FONT=I=I=I=I=STR][/FONT=FONT=FONT=FONT=

Elastik-Plastik Fracture Mechanics (EPFM)

Birçok balistik malzeme - özellikle polimerler, metaller ve fiber-reinforced kompozitler - kırıklıktan önce önemli plastik deformasyon var. Elastik-Plastik Fracture Mechanics (EPFM) LEFM'yi plastikle enerji dağılımı için muhasebe ile genişletir. İki anahtar parametresi elastik-plastik malzemelerde çatlakların bozulmasına rağmen, CTOD'nin bu çatlakları açıklayan çatlakları açıklayan ve bu yüksek çözünürlükteki parametrelerin bozulmasına yardımcı olur.

Fracture Sertlik Test Yöntemleri

Kompakt gerilim (CT) testi ve tek başına çekme (SENB) testi, 2.Dönetici kırıklık testlerini sağlar.). CharIc[DD) Metalik ve seramik zırh malzemeleri için değerleri, optik sabit performans için, sabit olmayan optik devre dışı bırakma yöntemiyle ilgili tüm enerjik kesme yöntemlerine izin verir.

Ballistic Material Design'a Uygulama

Bir balistik malzeme tasarımı çatışma koşullarını dengelemek için içerir: bu ticaretten uzaklaştırma ve erode projesiileleri, kontrollü, enerji tasarrufu için düşük ağırlıkları tutuklamak ve alan dağıtımını sağlamak için yüksek sertlik. Fracture Mechanics, bu ticaretten sonra değerlendirilen lensdir.

Seramik Zırhlar

Metaller, ışık, silikon, ve boron ışığı gibi metalik yüzeylerde grev yüzleri yaygın olarak kullanılır.Dörtücükler, seramikleri iki katına çıkarırken, seramikler, metalik kırıklıkların yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte ortaya çıkabilirler.

Kompozit Zırhlar

Kevlar, Dyneema ve Twaron'dan yapılanlar dahil olmak üzere Fiber-reinforced kompozitler, bu malzemelerdeki Fracture, matrix kırıcısı, yüksek zincirleme ve düşük kayma noktaları ile çok sert kırıklıkların etkisi altında, fiber hacimsel kaymalar ve yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte olan yüksek çözünürlükte bir malzeme oluşturabilir.

Metalik Zırhlar

Yüksek güç çelikleri, titanyum alaşımları ve alüminyum alaşımlar araç zırhı için uygun seçenekler olarak kalır. Metallerde, kırıklık, büyüme ve kömürsel dengesizlikler tarafından sıkılır - bir hız kırılma mekanizması ile yapılır; örneğin, CoCrFeMnNi alaşımları gösterdiği gibi, CFLT:0)K[TFLT:0)

Polimerler ve yapıştırıcılar

Bir balistik sistemde yapıştırıcılar ve arka tabakalar bile kırık mekanikleri kullanarak optimize edilebilir. Seramik ve kompozit tabakalar arasındaki yapıştırıcılar büyük ölçüde balistik performansı azaltabilir. Çift kantile kiriş (DCB) ve son yüklenmiş bölünmüş (ELS) testleri, panelin sıkıştırılabilmesi için yapıştırıcı bağlarını ölçmek için.

Başarısızlık Mekanizmaları Ballistic Etkisi

Ballistic etkisi son derece dinamik bir olay: proje ve konumlar 300'den fazla m /s'e kadar değişir, yükleme süresi mikrosaniyenin emrindedir ve susamı 10)4|[Dönetici:2|)) Bu tür koşullar altında, kırık mekanizmalar statik veya yarı-statik yüklemeden farklıdır.

Öpücük ve Petaling

Bir projeil bir malzemeye yumruk attığında, tipik olarak kanal metalleri.Sekizleme mekaniği, dışlamanın yüksek hear sustu ve petallerin şekline neden olabilir ve elektriksel başarısızlık oranına bağlıdır. Örneğin, AA5083'te, alaşım kırılır.

Spallation and Delamination

Spallamin, çok fazla metrajlı kapasiteyi azaltabilecek birincil başarısızlık modudur.[50]Politikanın altmışlı ve yarıkırıklıklı yanları tasarlarken, yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlüktedir.

Hedefler ve Yenilikler

Mekanikte son gelişmeler, atomistik simülasyonları, sürekli kırık mekanikleri ve üretim kısıtlamalarına entegre eden çok sayıda deney ve terörizmin ötesine geçiyor.

Bio-Inspired Architectures

Doğa, nacre (kahkadarın diğeri) gibi kırıklığa dayanıklı malzemelerden oluşan çarpıcı örnekler sunar ve bu malzemeler, seramikin tek başına kristalize edilmiş bir betondan beş kat daha büyük bir yana seramik-polimer kompozitleri yarattı.

Nanoyapılı Malzemeler

Nanoscale'e rafinerisi sertliği ödün vermeden dramatik bir şekilde kırılabilir. Nanokristal metaller ve seramikler farklı çatlaklara maruz kalma mekanizmaları sergileyebilir: nano kristal metaller, çatlaklarda sık sık sık sık sık sık, üç klüpteye kadar sertliği azaltılabilir ve sertliği azaltır, örneğin, 200'den fazla nanoparçacıklı metal veya karbon nanotüpsiyonlar gibi nanoparçaplar ekledi, ancak sertleştirici bir şekilde sertleştirici bir şekilde sertleştirici bir şekilde sertleştirici bir şekilde değiştirilebilir. Örneğin, yüksek enerji maliyetine göre% 0,5 ila 0.5 oranında bir metalik bir metaliklik sağlar.

C ⁇ Modeling ve Machine Learning

Komptif bölge modelleriyle sonlu element analizi şimdi balistik laminatlarda çatlakların optimum kombinasyonunu öngörmek için standarttır.Bu modeller, belirli bir tehdit seviyesi için doğru malzeme parametreleri gerektirir.Örneğin, 10 ) Makine öğrenme algoritmaları, seramik-merkezli panellerin optimal kombinasyonunun ölçümlerini ve malzeme özelliklerini, verilen bir tehdit seviyesi için eşit derecede hızlandırarak ölçümleme işlemine ihtiyaç duyar.

Katkı İmalatı

3D baskı, binalı malzemelerin üretimini kontrol edilen porselen, üst düzey arayüzler ve birden fazla ölçek üzerinde çatlakları tutuklamak için karmaşık iç yapılara olanak sağlar. Örneğin, iç boşlukların bir ızgara ile titanyum alaşım zırhının katkı maddeleri, yüzeyler boyunca çatlakları defeklemek için gösterilen, betonun katı titanyuma kıyasla %35 oranında artan enerji absorpsiyonunu azaltın. Polimer zırhında, sürekli fiberlerin dahil edilmesine izin veren sürekli fiberlerin eklenmesine izin verir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Fracture mekanikleri, biyo-inspire tasarımlarında aşırı dinamik yüklemeye dayanabilecek balistik malzemeler tasarlamak için sayısal temel sağlar. Seramiklerin doğrusal elastik davranışından polimerlerin ve metallerin elastik cevabına, kırık mekanik parametreler kılavuz malzeme seçimine, tabakalama stratejilerine ve üretim süreçlerine devam edin. Biyo-inspire edilen tasarımlara yönelik ilerlemeler, nano yapılandırma, hesaplama modelleme ve katkı sağlama yöntemleri, temel koruma uygulamaları ile ilgili temel koruma uygulamaları arasındaki boşlukların sınırlarını mümkün kılan temel bir şekilde güçlendirecektir.

Daha fazla okuma için dış bağlantılar:

  • [FONT=0)Wikipedia: Fracture Mechanics – LEFM, EPFM ve uygulamalar hakkında kapsamlı bir genel bakış[Dönetici: 1 )
  • [0]DTIC: Seramik Zırhların Fracture Mekanikleri - balistik seramiklerde çatlaklarda çatlakların (FLT:1) s.
  • [FONT:0) BilimDirect: Nanoyapılı Zırhlı Malzemeler - Nanomalzemeler kullanarak kırık sertliği geliştirmeleri gözden geçirin[Dön 1: 1).
  • [FONT:0)Derinler Bilimin: Biyo-enspired laminatlar için - nacre-inspired kompozitler üzerinde deneysel çalışma).