有限元模拟摩擦效应对织物防弹性能的影响

建立了平纹织物的三维细观有限元模型，使用有限元软件LS—DYNA模拟了钢弹冲击条件下，纱线之间的摩擦系数对织物防弹性能的影响。纱线采用正交各向异性材料模型，材料力学性参数和失效条件参考细度为600D的Kevlar KM2织物，并考虑纱线和弹丸之间以及纱线和纱线之间的摩擦。模拟中，通过设置的弹丸初始速率Vs，分析不同的纱线之间的摩擦系数，对弹丸剩余速率Vr和织物防弹性能的影响。模拟的结果表明：在一定范围内，纱线之间的摩擦系数越大，相应弹丸的Vr越小，织物具有更好的防弹性能，并且在模拟中，织物的变形过程和失效形式得到细致的展现。