瓷砖几何形状对碳化硅动态断裂的影响
作者：Jacqueline T.Le和Shane D.Bartus
ARL-TR-6861 三月 2014
注意
本报告中的调查结果不应被解释为陆军职位的官方部门，除非其他授权文件指定。
引用制造商或商号并不构成对其使用的正式认可或批准。
当不再需要时，销毁这份报告。不要把它还给发起人。.
陆军研究实验室
香港仔试验场，MD 21005-5066
ARL-TR-6861 March 2014
瓷砖几何形状对碳化硅动态断裂的影响
杰奎琳·勒伊
乔治华盛顿大学
巴图斯
武器和材料研究局
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报告文件页 |
表格编号0704-0188 |
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这次收集信息的公共报告负担估计为每次回复平均1小时，包括审查指令、搜索现有数据源、收集和管理信息的时间。 收集所需数据，完成收集信息。发送关于此负担估计的评论或该信息集合的任何其他方面，包括建议 减轻负担的条件，向国防部、华盛顿总部服务、信息业务和报告局(0704-0188)、杰斐逊戴维斯高速公路1215、1204套房、ARL 22202-4302。答卷者应知道，尽管有其他法律规定，任何人不得因不遵守收集资料的规定而受到处罚。 它不显示当前有效的OMB控制编号。 请不要将表格交回上述地址。 |
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1. 报告日期(DD-MM-YYYY) March 2014 |
2. [计] 报告类型 最后的，最终的 |
3. 所涵盖的日期(从-到) August 2012 |
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4.标题和字幕 瓷砖几何形状对碳化硅动态断裂的影响 |
5a。合同号 W911NF-10-2-0076 |
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5b. 授权号 |
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5c. 程序元素数 |
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6.作者(S) Jacqueline T.Le*和Shane D.Bartus |
5d. 项目编号 |
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5e. 任务号[TN] |
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5f. 工作单元号 |
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7. 表演组织名称(S)和地址(ES) 美国陆军研究实验室：RDRL-WMP-E 香港仔试验场，MD 21005-5066 |
8. 执行组织报告编号 ARL-tr-6861 |
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9. 赞助/监察机构名称(S)及地址(ES) |
10.赞助商 |
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11. 发起人/监督员的报告编号(S) |
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12. 分发/可用性声明 批准公开发行；发行是无限的。 |
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13. 补充说明 *乔治华盛顿大学，2121ISTNW，华盛顿，DC20052 |
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14. 摘要 陶瓷材料在装甲系统中的应用已有40多年的历史。本研究的目的是观察不同大小的瓷砖在被炮弹击中时的反应。本研究 研究了19 mm厚碳化硅-X1(SiC-X1)陶瓷砖与12.7mm厚聚碳酸酯结合，并受到12.7mm直径碳化钨球的冲击响应.三迪 采用不同尺寸的SiC-X1六角形瓷砖：50毫米平对平，75毫米平对平， 和100-mm的平-平。 使用轻气喷枪以440米/秒-1的名义速度推进球体。 为了记录陶瓷和图像-ProPlus的背面，设置了高速摄像机 6.3分析了高速摄像机的进尺，并根据瓷砖几何形状对陶瓷的失效和断裂进行了量化。75毫米和50毫米平面砖展示了42块。 在100毫米的平-平六边形瓦片基线上，裂纹密度分别增加了%和205%。 |
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15. 主题术语 陶瓷，冲击冲击，SiC-x1，碳化硅，动态断裂 |
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16. 安全分类： |
17. 抽象限制 UU |
18. 页数 28 |
19a. 负责人姓名 Shane D. Bartus |
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a. 报告 未经分类的 |
b. 摘要 未经分类的 |
c. 本页 未经分类的 |
19b. 电话号码(包括区号) 410-278-6012 |
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标准表格298(修订8/98)
由 ANSI Std. Z39.18规定
内容
分配表，通讯组列表 19
图目录
图3。用图像测量50 mm平底六角形瓦的总裂纹长度
图4.使用Imag-Pro Plus 6.3测量50毫米平底六角形剩余陶瓷的面积. . 8
图7.
每个靶11的平均总裂纹长度/剩余陶瓷面积 11
表目录
感谢
我要感谢乔治华盛顿大学和科学与工程学院资助这项研究。我也要感谢下列人士的帮助和支持 移植我的项目：Shane Bartus，Pat Swoboda，Matthew Burkins，Lynn Maclary，Brian Leavy，Dick Mudd，Jeff Ball，Bob Borys，Colby Adams，Jim Wolbert，Terress Taylor，Ronald Worthington，Michael Bloun 丹佛-加拉迪，迈克尔·泽尔纳，唐尼·利特尔，菲尔·戴维斯和戴夫·弗林。
（空白页）
介绍
陶瓷由于具有高抗压强度、高硬度和低密度等理想的装甲特性，目前正在进行研究。1陶瓷在装甲中的作用是： 粉碎，侵蚀，然后，反过来，打败穿透者。
当穿甲器撞击陶瓷时，它会在接触点发生变形或蘑菇。有时，根据渗透材料的不同，它会腐蚀或停留在陶瓷前表面。 当整个穿透器停留在陶瓷表面而没有明显的穿透时，这种现象被称为界面破坏。1与陶瓷接触的断裂陶瓷。 弹丸被称为粉碎区。陶瓷碎片在弹丸和粉碎区域的高压下互锁在一起。
弹性，直到达到临界载荷。当弹丸不能穿透陶瓷时，当粉碎区域是弹性的时，才会产生塌陷。在达到临界荷载后，才能获得承载能力。 陶瓷的质量下降，弹丸穿透陶瓷。
界面失败通常发生在相对较低的速度。随着弹丸速度的增加，停留时间减小，弹丸开始渗透到陶瓷中。速度 从界面失败到穿透的变化称为深穿透过渡速度。
如果在陶瓷前面有一个缓冲器，或者陶瓷受到限制，并且在预应力作用下，界面失效可能在高速下发生。3.约束装置通常由金属制成，并有一个 开口封住陶瓷。陶瓷的周长或周长大于开口，必须强迫陶瓷进入禁闭，否则限制应扩大使用。 热。限制和预应力提高了弹道性能，因为它使陶瓷碎片在撞击过程中保持在一起，而不是允许失败的材料在项目的道路上移动。 伊莱。预应力也可能提高陶瓷破坏所需的压力。
当弹丸击中陶瓷后，撞击产生的压缩波穿过陶瓷。由于这两种波的阻抗不同，波把背板反射成一种拉伸波。 材料。随着背板与陶瓷阻抗之差的增大，损伤量增加。拉伸波引起损伤
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