Test balistickým šokom MIL STD 810 G

Táto metóda zvyčajne zahŕňa sériu testov balistického šoku zahŕňajúcich zmenu hybnosti medzi dvoma alebo viacerými telesami alebo zmenu hybnosti medzi kvapalinou alebo plynom a pevnou látkou:

1. Poskytuje určitú istotu, že materiál môže štrukturálne a funkčne vydržať účinky riedkych nárazov spôsobené vysokou úrovňou zmeny hybnosti v konštrukčnej konfigurácii, v ktorej je materiál namontovaný.

2. Experimentálne odhadnite krehkosť materiálu vo vzťahu k balistickému šoku, aby bolo možné na udržanie štrukturálnej a funkčnej integrity materiálu použiť postupy znižovania šoku.

Definícia balistického šoku

Balistický šok je šok vysokej úrovne, zvyčajne spôsobený nárazom guľiek alebo streliva do obrnených bojových vozidiel. Obrnené bojové vozidlá si musia zachovať svoje schopnosti bojovej misie, aby prežili otrasy z neprekonateľných úderov striel veľkého kalibru, výbuchov mín a zásahov delostrelectva nad hlavou. Odsek 6.1, odkaz a) pojednáva o vzťahu medzi rôznymi šokovými prostrediami (balistický šok, transportný šok, náraz železnice atď.) Pre bojové obrnené vozidlá. Skutočné úrovne nárazov sa líšia v závislosti od typu vozidla, použitej munície, miesta alebo blízkosti nárazu a od miesta, kde sa vo vozidle meria náraz. Nie je v úmysle popisovať skutočné prostredie výboja pre konkrétne vozidlá. Je tiež potrebné poznamenať, že technológia balistického šoku je stále dosť obmedzená v schopnosti identifikovať a kvantifikovať skutočný jav šoku. Aj keď sa vo vývoji meracích techník dosiahol výrazný pokrok, v súčasnosti používané prístrojové vybavenie (najmä prístroje na detekciu otrasov) je stále ťažkopádne a náročné na použitie. 

Vývoj analytických (výpočtových) metód na určovanie úrovní nárazov, šírenia a redukcie rázov zaostáva za technológiou merania. Analytické metódy, ktoré boli vyvinuté a doteraz používané, nie sú vyvinuté natoľko, aby sa spoliehali na ich výsledky v rozsahu, v akom je eliminovaná potreba testovania. To znamená, že predpoveď reakcie na balistický šok nie je všeobecne možná, s výnimkou najjednoduchších konfigurácií. Keď je obrnené vozidlo vystavené neprekonateľnému nárazu alebo výbuchu munície veľkého kalibru, dôjde k lokálnej veľmi vysokej intenzite a relatívne krátkemu časovému zaťaženiu. Aj keď je silové zaťaženie lokalizované, celé vozidlo je vystavené stresovým vlnám, ktoré sa pohybujú po povrchu a konštrukciou. V niektorých prípadoch sa pri simuláciách balistických šokov použili pyrotechnické šoky.

Balistický šok - zmena hybnosti

Balistický šok zvyčajne ukazuje výmenu hybnosti medzi dvoma telesami alebo medzi kvapalinou a pevnou látkou. Spravidla spôsobuje zmenu rýchlosti v nosnom materiáli. Niektoré z jeho charakteristík balistického šoku sú nižšie ako 100 Hz a veľkosť reakcie balistického šoku v danom bode primerane vzdialenom od zdroja balistického šoku je funkciou veľkosti zmeny hybnosti. Balistický šok bude zahŕňať vlastnosti šírenia vln materiálu (možno väčšinou nelineárne), ale všeobecne sa materiál deformuje a je sprevádzaný štrukturálnym tlmením mimo tlmenia, ktoré je vlastné materiálu. Pre balistický šok nemusia štrukturálne spojenia nevyhnutne vykazovať veľký útlm, pretože nízkofrekvenčná štrukturálna odozva sa zvyčajne ľahko prenáša cez kĺby. Pri spracovaní údajov o balistickom šoku je dôležité vedieť zistiť anomálie. Pokiaľ ide o technológiu merania, možno použiť akcelerometre, tenzometre a snímače detekcie otrasov (pozri bod 6.1, odkaz a). 

Laserové rýchlomery sú užitočné v laboratórnych podmienkach. Odolnosť proti balistickým nárazom nie je vo materiáli „navrhnutá“. Výskyt a všeobecná povaha balistického šoku sa dá empiricky určiť iba z minulých skúseností na základe presne stanovených scenárov. Reakcia balistického šoku materiálu v teréne je všeobecne veľmi nepredvídateľná a neopakovateľná medzi materiálmi. „Navrhnuté“ v rámci materiálu. Výskyt a všeobecná povaha balistického šoku sa dá empiricky určiť iba z minulých skúseností na základe presne stanovených scenárov. Reakcia balistického šoku materiálu v teréne je všeobecne veľmi nepredvídateľná a neopakovateľná medzi materiálmi. „Navrhnuté“ v rámci materiálu. Výskyt a všeobecná povaha balistického šoku sa dá empiricky určiť iba z minulých skúseností na základe presne stanovených scenárov. Reakcia balistického šoku materiálu v teréne je všeobecne veľmi nepredvídateľná a neopakovateľná medzi materiálmi.

Balistický šok - fyzická udalosť

Balistický šok je fyzikálny jav charakterizovaný všeobecnou hmotnou a mechanickou odozvou v bode štruktúry z elastického alebo nepružného nárazu. Takýto efekt môže spôsobiť veľmi vysokú rýchlosť zmeny hybnosti v jednom bode, na malej konečnej ploche alebo na veľkej ploche. Vysoká rýchlosť zmeny hybnosti môže byť spôsobená zrážkou dvoch elastických telies alebo tlakovou vlnou pôsobiacou na povrch. Všeobecné charakteristiky prostredí balistických šokov sú tieto:

1. Stresové vlny v štruktúre blízko zdroja spôsobené vysokými rýchlosťami deformácie materiálu (nelineárna materiálová zóna) šíriacimi sa v blízkom poli a ďalej;

2. kombinovaný nízko a vysokofrekvenčný (10 Hz - 1.000.000 XNUMX XNUMX Hz) a veľmi širokopásmový frekvenčný vstup;

3. vysoké zrýchlenie (300 g - 1.000.000 XNUMX XNUMX g) s relatívne vysokou štrukturálnou rýchlosťou a odozvou na posun;

4. krátke trvanie (<180 milisekúnd);

5. vysoký posun zvyškovej štruktúry, rýchlosť a reakcia na zrýchlenie (po udalosti);

6. (1) z nepružnej kolízie dvoch elastických telies alebo (2) z nadmerne vysokého tlaku kvapaliny pôsobiacej na krátky čas na elastický povrch karosérie priamo spojeného s konštrukciou a vstupom bodového zvaru, to znamená vstupom je buď vysoko lokalizovaný, alebo vstup zdroja poľa, ako v prípade kolízie, t. j. veľmi rozptýlený ako v prípade tlakovej vlny;

7. relatívne vysoká impedancia štrukturálneho jazdného bodu (P / v, kde P je nárazová sila alebo tlak a v je štrukturálna rýchlosť). Ak je v zdroji vysoká rýchlosť častíc materiálu, môže byť impedancia v zdroji podstatne menšia;

8. história časov odozvy merania, ktorá je vo svojej podstate veľmi náhodná, tj. veľmi malá opakovateľnosť a veľmi závislá od podrobností konfigurácie;

9. Odolnosť voči nárazom v bodoch na konštrukcii je trochu ovplyvnená štrukturálnymi diskontinuitami;

10. štrukturálna reakcia môže byť sprevádzaná teplom generovaným nepružným nárazom alebo vlnou výbuchu kvapaliny;

11. Povaha štrukturálnej reakcie na balistický šok nenaznačuje, že materiál alebo jeho komponenty možno ľahko klasifikovať ako „blízke pole“ alebo „vzdialené pole“ zariadenia na balistický šok. Všeobecne bude materiál v blízkosti zdroja pociťovať vysoké zrýchlenie pri vysokých frekvenciách, zatiaľ čo materiál od zdroja bude všeobecne pociťovať vysoké zrýchlenie pri nízkych frekvenciách v dôsledku filtrovania zasahujúcej štrukturálnej konfigurácie.