Prehľad výskumu odolnosti nepriestrelných materiálov voči balistickému nárazu

Existujú rôzne metódy klasifikácie procesu dopadu. Nárazový jav možno rozdeliť podľa mäkkosti a tvrdosti strely (resp. či sa dá deformovať), hrúbky terčovej platne (polonekonečný terč, hrubý terč, stredne hrubý terč, tenký terč) a rýchlosti. Či je strela deformovaná, hrúbka cieľovej dosky a rýchlosť sú relatívne a súvisia s konkrétnym procesom dopadu.

Scéna továrenskej výroby nepriestrelných materiálov Taceag

Väčšina literatúry rozdeľuje proces nárazu na nízkorýchlostný, vysokorýchlostný a ultravysokorýchlostný dopad na základe rýchlosti nárazu. V rozsahu nízkych rýchlostí (rýchlosť projektilu menej ako 250m/s) patrí veľa problémov k problémom štrukturálnej dynamiky. Lokálne preliačiny alebo prieniky úzko súvisia s celkovou deformáciou konštrukcie. Typické časy načítania a odozvy sú rádovo milisekúnd. So zvyšujúcou sa rýchlosťou kolízie (0.5-2 km/s) je pre materiály v malom rozsahu zrážky (najbežnejší je 2-3-násobok priemeru strely) určená konštitutívnym rovnica materiálu/konštrukcie Štrukturálna odozva sa stáva sekundárnou, pričom dôležité sa stávajú lokálne odozvy riadené zotrvačnými účinkami (napäťové vlny vedú k nerovnomernému rozloženiu napätia v konštrukcii) a vplyvmi rýchlosti deformácie (zmeny rýchlosti zaťaženia vedú k zmenám vlastností materiálu).

V súčasnosti je vhodné použiť vlnovú teóriu na opis vplyvu rýchlosti, geometrie, rýchlosti deformácie, lokálneho plastického toku a lomu v rôznych štádiách zrážky. Jeho typické časy načítania a odozvy sú na jemnej úrovni. Niekedy nárazy pri vysokej rýchlosti Hovorí sa tomu balistický náraz. Výsledkom ďalšieho zvyšovania kolíznej rýchlosti (2-3 km/s) je, že lokálny tlak prevyšuje pevnosť materiálu o viac ako rád. V tomto čase môžu byť zrážkové pevné látky považované za stlačiteľné tekutiny v počiatočnom štádiu zrážky. Pri extrémne vysokých ultravysokých rýchlostiach (vyšších ako 12 km/s) je rýchlosť usadzovania energie dostatočne vysoká na to, aby spôsobila explozívne odparovanie kolidujúcich materiálov a fázovú zmenu. V podmienkach kolízie pri ultra vysokej rýchlosti bude zohrávať dôležitú úlohu zotrvačný účinok materiálu a dokonca aj efekt stlačiteľnosti alebo efekt zmeny fázy. Rozdelenie rýchlosti nie je absolútne. Rozdiel medzi nízkou rýchlosťou, vysokou rýchlosťou a ultra vysokou rýchlosťou je dôležitejší z dôvodu rôznych fyzikálnych javov, ktoré sa vyskytujú počas kolízie. Je zrejmé, že či ide o vysokú rýchlosť alebo nízku rýchlosť, nemá nič spoločné s hrúbkou cieľovej dosky.