三维正交织物多尺度细观结构模型及弹道侵彻破坏机理

三维正交织物在平面和厚度方向具有极高的刚度和强度，应用于软质防护装甲和进一步用于复合材料硬质防护装甲，在抗冲击侵彻方面具有其它织物不可替代的特殊优势。本项目将建立从纤维、纱线、单胞到大尺寸织物的多尺度细观结构模型；开展系列侵彻实验，研究不同紧度三维正交织物弹道冲击破坏过程和对弹体动能的吸收，与二维叠层平纹织物弹道冲击性能比较并讨论其差异；考察织物组织结构、纤维间、纱线间的摩擦和滑移对织物弹道冲击破坏的影响，编制涉及应变率的纱线材料属性用户子程序，在纱线尺度上计算弹道冲击破坏过程，揭示三维正交织物弹道侵彻破坏机理，提出三维正交织物应具有的细观结构特征和相应设计指标。该项目除具有明显的工程应用背景外，将从更深层面上拓展终端弹道学和纺织材料学的研究内容。通过在多尺度细观结构层次上揭示弹道冲击破坏机理，有效地指导织物软质装甲和复合材料硬质装甲优化设计。