超高分子量聚乙烯纤维/水性聚氨酯复合材料层压板抗软钢芯弹侵彻性能及其损伤机制

来源：复合材料学报杂志2021年第5期北京时间：

作者：何业茂, 焦亚男, 周庆, 陈利, 张典堂, 谢军波, 杨志,

摘要：选用碳纳米粒子(CNPs)原位改性和未改性的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为增强纤维，水性聚氨酯(WPU)作为树脂基体，采用缠绕-复合-热压工艺制备单向(UD)正交结构的UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板。基于X射线计算机断层扫描(CT)技术，研究UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板在7.62 mm×39 mm软钢芯弹以弹速为(720±10) m/s侵彻下的弹道响应。结果表明，UHMWPE纤维的CNPs原位改性提高了CNPs-UHMWPE纤维/WPU复合材料层压板抗单发侵彻性能，但会降低其抗多发打击的能力。对于未被穿透的层压板，其被侵彻过程可分为三个阶段，依次为剪切冲塞、断裂破坏和剩余子层的塑性变形，且每个阶段的厚度比依次为11.51%、44.40%和44.09%；层压板的分层响应主要发生在第二阶段，并集中在弹着点附近；每发弹丸侵彻导致层压板的破坏区域包含在以弹着点为圆心、直径约为70 mm的圆内。

关键词：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维, 软钢芯弹, CT分析, 损伤机制, 分层机制,