Suitability of numerical model from low to high velocity impacts against KM2 fabrics with isotropic hypothesis

Abstract

Con el fin de predecir el efecto de los impactos de proyectiles sobre tejidos de aramida con un bajo coste computacional, se Se ha desarrollado un modelo mesoscópico. Este modelo ha sido estudiado con propiedades ortotrópicas e isotrópicas y se han comparado entre sí. Se han obtenido resultados similares en ambos casos en un rango de bajo a alto velocidades (hasta 1763 m/s). La comparación muestra un muy buen ajuste de ambos modelos en las predicciones de residuos velocidad y energía absorbida que se basan en los resultados experimentales de Park et al. (2014). El límite balístico ha sido estudiado en ambos casos con buen resultado considerando los resultados experimentales de Rao et al. (2009) y Duan et al. (2005). Finalmente, también se ha estudiado la deformación inducida por el proyectil. Además, en este trabajo se encuentran presentó las ventajas y las limitaciones de cada metodología.

In order to predict the effect of projectile impacts on aramid fabrics with a low computational cost a 1-layer mesoscopic model has been developed. This model has been studied with orthotropic and isotropic properties and have been compared each other. Similar results have been obtained in both cases in a range from low to high velocities (up to 1763 m/s). The comparison shows a very good fit for both models in the predictions of residual velocity and absorbed energy which rely on the experimental results of Park et al. (2014). Ballistic limit has been studied on both cases with good result considering experimental results of Rao et al. (2009) and Duan et al. (2005). Finally, the deformation induced by the projectile has been studied too. Furthermore, in this paper are presented the advantages and the limitations of each methodology.