Una revisione della ricerca sulla resistenza all'impatto balistico dei materiali antiproiettile

Esistono vari metodi di classificazione per il processo di impatto. Il fenomeno di impatto può essere suddiviso in base alla morbidezza e durezza del proiettile (o se può essere deformato), allo spessore della piastra bersaglio (bersaglio semi-infinito, bersaglio spesso, bersaglio medio-spesso, bersaglio sottile) e alla velocità. Se il proiettile è deformato, lo spessore della piastra bersaglio e la velocità sono relativi e correlati allo specifico processo di impatto.

Scena di produzione della fabbrica di materiale antiproiettile Taceag

La maggior parte della letteratura suddivide il processo di impatto in impatto a bassa velocità, ad alta velocità e ad altissima velocità in base alla velocità di impatto. Nell'intervallo di bassa velocità (velocità del proiettile inferiore a 250m/s), molti problemi appartengono a problemi di dinamica strutturale. Ammaccature o penetrazioni locali sono strettamente correlate alla deformazione totale della struttura. I tempi di carico e risposta tipici sono nell'ordine dei millisecondi. Man mano che la velocità di collisione aumenta (0,5-2km/s), per i materiali entro un piccolo intervallo della zona di collisione (2-3 volte il diametro del proiettile è il più tipico), è determinata dall'equazione costitutiva del materiale/struttura. La risposta strutturale diventa secondaria, mentre le risposte locali controllate dagli effetti inerziali (le onde di stress portano a una distribuzione non uniforme dello stress nella struttura) e dagli effetti della velocità di deformazione (le variazioni della velocità di carico portano a modifiche nelle proprietà del materiale) diventano importanti.

In questo momento, è opportuno utilizzare la teoria delle onde per descrivere l'impatto di velocità, geometria, velocità di deformazione, flusso plastico locale e frattura in diverse fasi della collisione. I suoi tempi di carico e risposta tipici sono a livello sottile. Impatti ad alta velocità a volte sono chiamati impatto balistico. Il risultato di un ulteriore aumento della velocità di collisione (2-3 km/s) è che la pressione locale supera la resistenza del materiale di oltre un ordine di grandezza. In questo momento, i solidi in collisione possono essere considerati fluidi comprimibili nella fase iniziale della collisione. A velocità ultra-elevate estremamente elevate (superiori a 12 km/s), la velocità di deposizione di energia è sufficientemente elevata da causare l'evaporazione esplosiva dei materiali in collisione e un cambiamento di fase. In condizioni di collisione ad altissima velocità, l'effetto inerziale del materiale e persino l'effetto di comprimibilità o l'effetto di cambiamento di fase svolgeranno un ruolo importante. La divisione della velocità non è assoluta. La differenza tra bassa velocità, alta velocità e velocità ultra-elevata è più importante a causa dei diversi fenomeni fisici che si verificano durante la collisione. Ovviamente, la velocità elevata o bassa non ha nulla a che vedere con lo spessore della piastra bersaglio.