【技术实现步骤摘要】
一种柔性织物冲击测试系统及纱线应变能计算方法
[0001]本专利技术涉及柔性织物冲击测试
，尤其涉及一种柔性织物冲击测试系统及纱线应变能计算方法。
技术介绍
[0002]防弹装备的防护性能主要体现在对于弹头动能的耗散及阻止弹头穿透作用从而实现对于人体的保护，并且防弹装备的非贯穿性损伤防护能力同样也应予以重点关注，由于子弹的高速度，在击中目标后会产生较大的冲击力，所以即使在未穿透防弹衣的情况下，仍然可以对人体产生致命损伤，而防弹衣非贯穿性损伤的防护能力主要体现在冲击后变形状态中，而防弹衣非贯穿性损伤的防护能力主要体现在冲击后变形状态中，对于冲击极限变形的评价具有积极指导意义。
[0003]其中，防弹柔性织物是军工领域制备柔性防护装备的重要材料，例如，超高分子量聚乙烯纤维、芳纶纤维等高性能人造纤维具有高强度、高模量、轻质、耐磨、耐腐蚀等一系列优点，广泛应用于航空航天、消防、建筑材料、电子设备及军工领域。所以对于其防护性能的准确评价，是防护装备可靠性分析的重要组成。然而，目前国内对于防护装备的性能评价，仍然多基于背面...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性织物冲击测试系统，其特征在于，包括：气瓶、控制器、实验台和设置在所述实验台上的压力室、枪管、冲击杆、激光器、光电测试仪、夹持装置和固定块；所述气瓶和压力室均与所述控制器电连接，所述气瓶与所述压力室连通，向所述压力室输出高压气体，提供冲击动能；所述压力室用于对高压气体增压；所述枪管一端与所述压力室连通，另一端设置有冲击杆，通过所述冲击杆对所述柔性织物进行冲击，所述枪管管身上还设置有溢气口，用于排出多余气体；所述激光器设置在所述冲击杆上方，所述光电测试仪设置在所述冲击杆下方，通过所述激光器和光电测试仪对所述冲击杆的冲击速度进行测试；所述光电测试仪连接有示波器，用于显示所述冲击速度；所述夹持装置前端固定有柔性织物，后端设置有固定块，所述固定块用于固定夹持装置，所述夹持装置内设置有胶泥，柔性织物的一面覆盖在所述胶泥上，另一面朝向所述冲击杆设置。2.根据权利要求1所述的一种柔性织物冲击测试系统，其特征在于，所述夹持装置包括有织物卡具和胶泥容器；所述织物卡具与所述胶泥容器通过螺栓进行固定，柔性织物固定在所述织物卡具和所述胶泥容器之间；所述织物卡具中间开有通孔，便于冲击杆对柔性织物进行冲击；所述胶泥容器内设置有与所述通孔对应的开口，内部填充有胶泥，且底部设置有固定部，通过所述固定部与所述实验台进行固定。3.一种柔性织物冲击测试纱线应变能计算方法，其特征在于，包括以下步骤：预设若干冲击能量梯度，对柔性织物进行非穿透性测试，获取胶泥冲击坑；对所述胶泥冲击坑的三维形貌进行全场光学测量，获得胶泥冲击坑的三维离面位移场，所述三维离面位移场包括有经纱和纬纱；根据所述胶泥冲击坑的三维离面位移场，输出主纱冲击形貌曲线，并在经纱和纬纱方向分段等距选取至少三条辅纱的冲击形貌曲线，直至胶泥冲击坑边界；将经纱和纬纱方向所有冲击形貌曲线离面变形为0的两点间跨度尺寸进行输出，获取胶泥冲击坑的主纱变形跨度和辅纱变形跨度，并根据所述主纱变形跨度和辅纱变形跨度，多点拟合胶泥冲击坑在经纱和纬纱方向上主纱及辅纱的变形衰减趋势，获取经纱和纬纱方向的变形跨度衰减函数；根据主纱冲击形貌曲线进行分段拟合，获取多个分段的主纱冲击形貌曲线表达式，对所有分段的主纱冲击形貌曲线进行分段弧微分，确定主纱冲击伸长量，并根据所述主纱伸长量获取主纱冲击应变情况；根据所述主纱冲击应变情况和主纱及辅纱的变形衰减趋势，插值确定柔性织物上所有辅纱的冲击应变情况，并根据纱线的本构关系对所有纱线的冲击应变能进行计算，将经纱和纬纱方向上所有主纱及辅纱的应变能进行求和，获取柔性织物冲击过程中的纱线应变能。4.根据权利要求3所述的一种柔性织物冲击测试纱线应变能计算方法，其特征在于，所述全场光学测量采用多频投影条纹法或三维数字图像相关法。5.根据权利要求3所述的一种柔性织物冲击测试纱线应变能计算方法，其特征在于，所
述经纱和纬纱方向变形跨度衰减函数具体为：s＝k
n
exp(
‑
x/a
n
)
‑
b
n
； (1)其中，k
n
，a
n
和b
n
是柔性织物的辅纱变形衰减函数的参数，根据冲击能量梯度进行确定，x为距离主纱位置的距离。6.根据权利要求5所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：马宇，黄广炎，雷振坤，许尧杰，王博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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