Experimental Study of the GFRP Perforation Stochasticity Near the Ballistic Limit
Автор: Olivenko N.A., Leshkov E.V., Zaigraev D.S., Matash V.P., Ulyanov S.M., Kudryavtsev О.A.
Статья в выпуске: 2, 2025 года.
Бесплатный доступ
The work aims at experimentally analyzing features of the impact interaction of a steel spherical projectile with glass fibre-reinforced plastic (GFRP) specimens with the thicknesses of 4 mm, 6 mm, and 7.3 mm at the velocities near the corresponding ballistic limits. The experimental study was carried out in two stages. At the first stage, ballistic curves, estimations of V50 and limit perforation and non-perforation velocities were obtained based on the results of the first series of impact tests using the Lambert-Jonas approximation. At the second stage, a series of tests was carried out for GFRP specimens of each thickness, when the initial projectile velocity was selected so that it fell into the zone of mixed results to obtain the perforation frequency curves. Based on the results of more than 300 experiments, it was established that the perforation frequency curves for GFRP specimens with the thicknesses of 6 mm and 7.3 mm can be obtained using the normal distribution law. Also it was found that the ratio of the width of the zone of mixed results to the corresponding V50 estimation for two thicknesses of specimens was about 4%, which is significantly less than the scatter of the strength characteristics of GFRP specimens obtained during the static tests.
Fibre-reinforced plastic (FRP), glass fibre-reinforced plastic, high-velocity impact, ballistic limit, stochasticity, zone of mixed results, perforation frequency curve, fibre-reinforced plastic (FRP), glass fibre-reinforced plastic, high-velocity impact, ballistic limit, stochasticity, zone of mixed results, perforation frequency curve
Короткий адрес: https://sciup.org/146283116
IDR: 146283116 | УДК: 620.171.34, 53.091 | DOI: 10.15593/perm.mech/2025.2.08
Экспериментальное исследование стохастичности пробития стеклопластика вблизи баллистического предела
Целью данной работы было экспериментальное исследование особенностей взаимодействия стального сферического ударника с образцами стеклопластика СТЭФ толщиной 4, 6 и 7,3 мм при скоростях вблизи соответствующих баллистических пределов. Экспериментальное исследование было проведено в два этапа. На первом этапе по результатам первой серии ударных испытаний с использованием аппроксимации Ламберта – Джонаса были построены баллистические кривые и получены оценки V50, предельных скоростей пробития и непробития. На втором этапе для каждой толщины стеклопластика была проведена вторая серия испытаний, когда начальную скорость ударника подбирали таким образом, чтобы она попадала в область неоднозначных результатов с целью получения кривых частости пробития. По результатам более чем 300 испытаний было установлено, что кривые частости пробития для образцов стеклопластика толщиной 6 и 7,3 мм могут быть получены с привлечением нормального закона распределения. Также было установлено, что отношение ширины области неоднозначных результатов к соответствующей оценке V50 для образцов двух толщин составило около 4 %, что значительно ниже разброса прочностных характеристик образцов СТЭФ, полученных при квазистатических испытаниях.
