Els factors que afecten el rendiment antibales de l'armadura corporal es poden considerar des de dos aspectes: el projectil que interactua (bala o metralla) i el material antibales. Pel que fa al projectil, la seva energia cinètica, forma i material són factors importants que determinen la seva penetració.
Les bales ordinàries, especialment les bales amb nucli de plom o d'acer ordinaris, es deformaran quan entren en contacte amb materials antibales. En aquest procés, es consumeix una part considerable de l'energia cinètica de la bala, reduint així eficaçment la força de penetració de la bala, que és un aspecte important del mecanisme d'absorció d'energia de la bala. Per a bombes, granades i altres metralla o fragments secundaris formats per bales, la situació és significativament diferent. Aquestes metralles tenen formes irregulars, vores afilades, pes lleuger i mida petita, i no es deformaran després de colpejar materials antibales, especialment materials antibales suaus. En termes generals, la velocitat d'aquest tipus de deixalles no és alta, però la quantitat és gran i densa.
La clau per a l'absorció d'energia d'aquests fragments per una armadura corporal suau rau en el fet que els fragments tallen, estiren i trenquen els fils del teixit balístic i provoquen la interacció entre els fils del teixit i les diferents capes del teixit, resultant en la deformació global del teixit. En els processos esmentats, els fragments treballen cap a l'exterior, consumint així la seva pròpia energia. En els dos tipus anteriors de procés d'absorció d'energia corporal, una petita part de l'energia es converteix en energia tèrmica mitjançant la fricció (fibra/fibra, fibra/bala) i es converteix en energia sonora a través de l'impacte. Pel que fa als materials antibales, per tal de satisfer els requisits de l'armadura corporal per absorbir l'energia cinètica de bales i altres projectils en la major mesura, els materials antibales han de tenir una gran resistència, una bona tenacitat i una forta capacitat d'absorció d'energia. Els materials utilitzats en l'armadura corporal, especialment l'armadura corporal suau, són principalment fibres d'alt rendiment. Aquestes fibres d'alt rendiment es caracteritzen per una gran resistència i un alt mòdul. Tot i que algunes fibres d'alt rendiment com la fibra de carboni o la fibra de bor tenen una gran resistència, bàsicament no són adequades per a blindatge corporal a causa de la poca flexibilitat, el baix poder de trencament, la dificultat per girar i processar i el preu elevat.
Concretament, per als teixits balístics, el seu efecte antibales depèn principalment dels següents aspectes: resistència a la tracció de la fibra, allargament de la fibra al trencament i treball al trencament, mòdul de la fibra, orientació de la fibra i velocitat de transmissió de l'ona d'estrès, fibra La finesa de la fibra, la manera com la s'assembla la fibra, el pes de la fibra per unitat d'àrea, l'estructura i les característiques superficials del fil, l'estructura del teixit, el gruix de la capa de malla de fibra, el nombre de capes de la capa de malla o la capa de teixit, etc. El rendiment del material de fibra utilitzat per a la resistència a l'impacte depèn de l'energia de trencament de la fibra i de la velocitat de transmissió de l'ona d'estrès. L'ona d'estrès s'ha de propagar el més ràpidament possible i l'energia de fractura de la fibra sota un impacte a alta velocitat hauria de ser el més alta possible. El treball de ruptura per tracció d'un material és l'energia que té el material per resistir els danys per forces externes, i és una funció relacionada amb la resistència a la tracció i la deformació per allargament. Per tant, teòricament, com més gran sigui la resistència a la tracció, més forta serà la capacitat de deformació per allargament del material, major serà el potencial d'absorció d'energia.
Tanmateix, a la pràctica, no es permet que el material utilitzat per a l'armadura corporal tingui una deformació excessiva, de manera que la fibra utilitzada per a l'armadura corporal també ha de tenir una major resistència a la deformació, és a dir, un mòdul elevat. La influència de l'estructura del fil sobre la resistència balística es deu a la diferència en la taxa d'utilització de la força de la fibra única i la capacitat de deformació d'allargament global del fil a causa de diferents teixits de fil. El procés de trencament del fil depèn en primer lloc del procés de trencament de la fibra, però com que és un agregat, hi ha una gran diferència en el mecanisme de trencament. Si la finor de la fibra és bona, l'entrellat al fil és més ajustat i la força és més uniforme, augmentant així la resistència del fil. A més, la rectitud i el paral·lelisme de la disposició de fibres al fil, el nombre de transferències de les capes interiors i exteriors i la torsió del fil tenen una influència important en les propietats mecàniques del fil, especialment la resistència a la tracció i l'allargament. al descans. A més, a causa de la interacció entre el fil i el fil i el fil i el cos elàstic durant el procés de bombardeig, les característiques superficials del fil tindran l'efecte d'enfortir o debilitar els dos efectes anteriors. La presència d'oli i humitat a la superfície del fil reduirà la resistència de les bales o la metralla per penetrar el material, de manera que la gent sovint necessita netejar i assecar el material i buscar maneres de millorar la resistència a la penetració. Les fibres sintètiques amb alta resistència a la tracció i alt mòdul solen estar molt orientades, de manera que la superfície de la fibra és llisa i el coeficient de fricció és baix. Quan aquestes fibres s'utilitzen en teixits antibales, la capacitat de transferir energia entre les fibres és pobra després del bombardeig i l'ona d'estrès no es pot estendre ràpidament, reduint així la capacitat del teixit per bloquejar les bales. Els mètodes habituals per augmentar el coeficient de fricció de la superfície, com ara l'elevació i l'acabat de la corona, reduiran la resistència de la fibra, mentre que el mètode de recobriment de la tela és fàcil de provocar la soldadura" entre les fibres i les fibres, donant lloc a l'ona de xoc de bala en el fil La reflexió es produeix lateralment, provocant que la fibra es trenqui prematurament. Per resoldre aquesta contradicció, la gent ha ideat diversos mètodes. AlliedSignal (AlliedSignal) ha introduït al mercat una fibra de tractament de ferides per aire, que augmenta el contacte entre la bala i la fibra mitjançant l'entrellat de la fibra dins del fil.
A la patent dels EUA núm. 5.035.111, s'introdueix un mètode per millorar el coeficient de fricció dels fils mitjançant l'ús de fibres d'estructura de nucli de funda. El"nucli" d'aquesta fibra és una fibra d'alta resistència, i la"pell" utilitza una fibra amb una resistència lleugerament menor i un coeficient de fricció més alt. Aquest últim representa entre el 5% i el 25%. El mètode inventat per una altra patent dels EUA 5255241 és similar a aquest. Recobreix la superfície de la fibra d'alta resistència amb una fina capa de polímer d'alta fricció per millorar la capacitat del teixit' de resistir la penetració del metall. Aquesta invenció subratlla que el polímer de recobriment ha de tenir una forta adhesió a la superfície de la fibra d'alta resistència, en cas contrari, el material de recobriment que es desprèn quan es bombardeja actuarà com un lubricant sòlid entre les fibres, reduint així la superfície de la fibra. Coeficient de fricció. A més de les propietats de la fibra i les característiques del fil, un factor important que afecta la capacitat antibales de l'armadura corporal és l'estructura del teixit. Els tipus d'estructura de teixit utilitzats a l'armadura corporal del programari inclouen teixits de punt, teixits, teixits sense trama, feltres no teixits perforats amb agulla, etc. Però aquest tipus d'allargament elevat utilitzat per a la resistència a l'impacte produirà un gran dany no penetrant. A més, com que els teixits de punt tenen característiques anisòtropes, tenen diferents graus de resistència a l'impacte en diferents direccions. Per tant, tot i que els teixits de punt tenen avantatges en termes de cost de producció i eficiència de producció, generalment només són adequats per a la fabricació de guants resistents a punyalades, vestits d'esgrima, etc., i no es poden utilitzar completament per a armadures corporals. Les armadures corporals més utilitzades són les teles teixides, les teles sense trama i els feltres no teixits perforats amb agulla. A causa de les seves diferents estructures, aquests tres tipus de teixits tenen diferents mecanismes antibales, i la balística encara no pot donar una explicació suficient. En termes generals, després que la bala toqui el teixit, generarà una ona de vibració radial a la zona del punt d'impacte i es propagarà pel fil a gran velocitat.
Quan l'ona de vibració arriba al punt d'entrellaçat del fil, una part de l'ona es transmetrà al llarg del fil original a l'altre costat del punt d'entrellaçat, una altra part es transferirà a l'interior del fil entrellaçat i una part es reflectirà al llarg del fil original. Torneu enrere i formeu una ona reflectida. Entre els tres tipus de teixits anteriors, el teixit té els punts més entrellaçats. Després de ser colpejat per la bala, l'energia cinètica de la bala es pot transmetre mitjançant la interacció dels fils al punt d'entrellaçat, de manera que la força d'impacte de la bala o la metralla es pot absorbir en una àrea més gran. . Però al mateix temps, el punt d'entrellaçat fa el paper d'un extrem fix de manera invisible. L'ona reflectida formada a l'extrem fix i l'ona incident original se superposaran en la mateixa direcció, cosa que millora molt l'efecte d'estirament del fil i es trenca després de superar la seva resistència a la ruptura. A més, algunes metralles petites poden allunyar-se d'un sol fil del teixit, reduint així la resistència a la penetració de la metralla. Dins d'un cert rang, si augmenta la densitat del teixit, es pot reduir la possibilitat de la situació anterior i es pot millorar la resistència del teixit teixit, però l'efecte negatiu de la reflexió i la superposició de l'ona d'estrès serà millorat. Teòricament parlant, per obtenir la millor resistència a l'impacte és utilitzar materials unidireccionals sense punts d'entrellaçat. Aquest és també el punt de partida del"Escut" tecnologia."Escut" tecnologia, o"matriu unidireccional" tecnologia, és un mètode de producció de materials compostos antibales no teixits d'alt rendiment llançat i patentat per United Signal Corporation l'any 1988. També es va concedir el dret d'utilitzar aquesta tecnologia patentada a l'empresa holandesa DSM. El teixit fet amb aquesta tecnologia és un teixit sense trama. El teixit sense trama es fa disposant les fibres en paral·lel en una direcció i unint-les amb una resina termoplàstica. Al mateix temps, les fibres es creuen entre capes i es pressionen amb una resina termoplàstica.
La major part de l'energia d'una bala o metralla s'absorbeix estirant i trencant les fibres en o prop del punt d'impacte. El"Escut" El teixit pot mantenir la força original de la fibra en la màxima mesura i dispersar ràpidament l'energia a una àrea més gran, i el procediment de processament és relativament senzill. El teixit d'una sola capa sense trama es pot utilitzar com a estructura de la columna vertebral de l'armadura corporal suau després de ser laminat, i la multicapa es pot utilitzar com a materials durs a prova de bales, com ara insercions reforçades a prova de bales. Si en els dos tipus de teixits anteriors, la major part de l'energia del projectil és absorbida per les fibres al punt d'impacte o prop del punt d'impacte mitjançant un estirament excessiu o perforació per trencar les fibres, aleshores el feltre no teixit perforat amb agulla és el mecanisme a prova de bales del el teixit estructurat no es pot explicar.
Perquè els experiments han demostrat que el trencament de la fibra gairebé no es produeix al feltre no teixit perforat amb agulla. El feltre no teixit perforat amb agulla està format per un gran nombre de fibres curtes, no hi ha cap punt d'entrellaçat i gairebé no hi ha cap reflex de punt fix de l'ona de tensió. L'efecte antibales depèn de la velocitat de difusió de l'energia d'impacte de bala en el feltre. Es va observar que després de ser colpejat per la metralla, hi havia un rotllo de material fibrós a la punta del projectil de simulació de fragments (FSP). Per tant, es preveu que el cos del projectil o la metralla es torni contundent en l'etapa inicial de l'impacte, dificultant la penetració del teixit. Molts materials d'investigació han assenyalat que el mòdul de fibra i la densitat del feltre són els principals factors que afecten l'efecte balístic de tot el teixit. Els feltres no teixits perforats amb agulla s'utilitzen principalment en armilles antibales militars fetes principalment de làmines antibales.
