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防弹防刺材料的研究与技术发展

纺织导报 2013年第1期 87-91页

作者：黄献聪中国人民解放军总后勤部军需装备研究所

防弹防刺材料的研究近年来受到广泛关注。本文以剪切增稠(STF)防弹防刺材料、热塑性树脂基芳纶复合材料片材以及多向超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单向层(UD)材料为重点,对其研究动态进行了综述,并分析了其技术特点,探讨了防弹防刺材料的发... 详细信息

防弹防刺材料的研究近年来受到广泛关注。本文以剪切增稠(STF)防弹防刺材料、热塑性树脂基芳纶复合材料片材以及多向超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单向层(UD)材料为重点,对其研究动态进行了综述,并分析了其技术特点,探讨了防弹防刺材料的发展方向。

关键词：防弹防刺剪切增稠对位芳纶(PPTA) 超高分子量聚乙烯纤维

颅脑爆炸伤数值模拟研究进展:建模、力学机制及防护

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爆炸与冲击 2023年第6期43卷 1-36页

作者：康越马天黄献聪庄茁柳占立曾繁黄超军事科学院系统工程研究院北京100010 清华大学航天航空学院北京100084 中物院高性能数值模拟软件中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所北京100088

爆炸致创伤性脑损伤是现代战争和爆炸事故中最常见的伤亡之一。近年来由爆炸波引起的轻度原发性颅脑冲击伤在士兵伤患中占大多数,引起了研究人员重视。由于伦理和技术方面的限制,人体爆炸实验难以开展,数值模拟已经成为研究颅脑爆炸伤... 详细信息

爆炸致创伤性脑损伤是现代战争和爆炸事故中最常见的伤亡之一。近年来由爆炸波引起的轻度原发性颅脑冲击伤在士兵伤患中占大多数,引起了研究人员重视。由于伦理和技术方面的限制,人体爆炸实验难以开展,数值模拟已经成为研究颅脑爆炸伤的重要手段之一。合理的物理建模结合可靠的模型和参数,能够定量给出爆炸冲击波作用下人体头部和大脑的生物力学响应,揭示大脑损伤的力学机制,这些对于认识颅脑爆炸伤的生物力学特性以及单兵防护装备的设计和优化都具有重要的意义。本文旨在为研究人员提供有关原发性颅脑爆炸伤数值模拟方面研究现状的背景信息,以及在计算建模、力学机制和防护3个方面的进展。重点针对大脑的多尺度性质及颅脑爆炸伤的生物力学建模,介绍了脑组织的线弹性、超弹性和黏超弹性本构模型,人头有限元模型在大脑结构、网格尺寸等方面的发展和演化,以及颅脑爆炸伤的宏观、介观和多尺度建模和数值模拟方法。针对颅脑爆炸伤的波传播直接作用、脑血管系统的影响,以及全身响应的连续过程,分析和讨论了数值模拟得到的力学机制证据。介绍了颅脑爆炸伤防护策略的数值模拟研究进展,如提高头部封闭性的重要性、新结构和新材料的应用。最后,对当前颅脑爆炸伤的数值模拟研究和应用进行了总结,并确定了未来需要发展和改进的地方。

关键词：创伤性脑损伤冲击波建模致伤机制防护

超高分子量聚乙烯纤维及其复合材料的热氧老化行为

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兵工学报 2022年第12期43卷 3211-3220页

作者：黄献聪来悦李常胜李伟萍龙知洲马天军事科学院系统工程研究院北京100010

通过傅里叶变换红外光谱仪、差示量热扫描仪、动态热机械分析仪、万能强力试验机及扫描电镜测试手段探究超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维及UHMWPE纤维/氢化苯乙烯-丁二稀-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)复合材料的热氧老化机理,系统分析老化温度... 详细信息

通过傅里叶变换红外光谱仪、差示量热扫描仪、动态热机械分析仪、万能强力试验机及扫描电镜测试手段探究超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维及UHMWPE纤维/氢化苯乙烯-丁二稀-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)复合材料的热氧老化机理,系统分析老化温度对UHMWPE纤维及其复合材料的结构和热性能、界面性能、机械强度和防弹性能的影响。研究结果表明:老化后的UHMWPE纤维机械性能与热氧老化温度密切相关,经高温热氧老化后拉伸强度显著下降,但纤维结晶结构基本不变;UHMWPE纤维/SEBS复合材料在70℃和90℃热氧老化336 h后纤维与树脂界面已发生破坏;在90℃热氧老化672 h后,UHMWPE复合材料弯曲强度和弯曲模量分别下降了28%和49%;然而,在50℃、70℃及90℃下热氧老化1344 h后,UHMWPE复合材料防1.1 g标准模拟破片的弹道极限速度v_(50)保持率均高于95%。

关键词：热氧老化 UHMWPE纤维 UHMWPE复合材料防弹测试

SiC、B4C及层状SiC/BN复合结构与防弹性能关系

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硅酸盐学报 2020年第6期48卷 841-848页

作者：沈志伟李伟萍黄献聪王汝江马天军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所北京100010 山东金鸿新材料股份有限公司山东潍坊262100

通过有限元分析及弹击实验验证,研究了SiC、B4C块体陶瓷及SiC/BN层状陶瓷复合装甲在5.8 mm钢芯弹920 m/s速率打击下的损伤破坏机制。结果表明:具有弱界面结构的层状SiC/BN陶瓷断裂韧性可达7.6 MPa·m1/2,其在经受子弹打击时,靠近迎弹面... 详细信息

通过有限元分析及弹击实验验证,研究了SiC、B4C块体陶瓷及SiC/BN层状陶瓷复合装甲在5.8 mm钢芯弹920 m/s速率打击下的损伤破坏机制。结果表明:具有弱界面结构的层状SiC/BN陶瓷断裂韧性可达7.6 MPa·m1/2,其在经受子弹打击时,靠近迎弹面以基体及夹层剪切断裂为主,靠近背弹面呈现分层及折状断裂等破坏机制,随着夹层质量分数增加,基体断裂沿晶断裂向穿晶断裂转变。层状陶瓷由迎弹面至背弹面基体层厚度呈梯度递减的结构有利于减小鉴证靶凹陷深度。当BN夹层质量分数为6.9%时,SiC/BN层状陶瓷防护性能较好,而SiC、B4C块体陶瓷在抗多发弹打击时表现出更优防护性能。

关键词：层状陶瓷复合装甲功能梯度抗冲击断裂机理

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新型超高分子量聚乙烯膜材料防弹性能及机理

兵工学报 2021年第11期42卷 2453-2464页

作者：付杰李伟萍黄献聪刘强刘晓林马天北京化工大学化学工程学院北京100029 军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所北京100010 装备发展部北京100071

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜材料是近年来出现的新型防弹材料,具有与UHMWPE防弹无纬布不同的结构形式。采用1.1 g标准模拟破片、51式7.62 mm钢被甲铅芯弹和9 mm巴拉贝鲁姆铜被甲铅芯弹,对两类UHMWPE材料叠层靶片进行射击试验,研究两类... 详细信息

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)膜材料是近年来出现的新型防弹材料,具有与UHMWPE防弹无纬布不同的结构形式。采用1.1 g标准模拟破片、51式7.62 mm钢被甲铅芯弹和9 mm巴拉贝鲁姆铜被甲铅芯弹,对两类UHMWPE材料叠层靶片进行射击试验,研究两类材料的分子量、结晶度、力学特征以及防弹效能系数对其弹道极限v_(50)值、比吸能值和凹陷深度方面的影响,对其防弹性能进行理论分析,并结合弹着点形貌,对比研究了两类材料的防弹机理。结果表明:两类材料的分子量、结晶度、拉伸强度以及拉伸模量与其防弹性能呈正相关,较小的断裂伸长率更有利于减小凹陷深度;膜材料的条带结构更有利于材料承载应力、能量传播和能量耗散。因此,UHMWPE膜材料在弹道防护领域将具有很好的应用前景。

关键词：超高分子量聚乙烯膜材料防弹性能防弹机理

国际标准化组织ISO、IEC个体防护装备标准体系分析

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中国个体防护装备 2016年第2期 30-39页

作者：黄献聪杨惠总后勤部军需装备研究所北京100010

通过分析国际标准化组织ISO和IEC的个体防护装备标准体系,重点梳理ISO标准体系,掌握国际个体防护装备标准化发展的方向,为我国个体防护装备标准体系建设提供借鉴。

关键词：个体防护装备标准体系 ISO IEC

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新型防刺复合材料的研究进展

新型防刺复合材料的研究进展

作者：戴飞黄献聪郑震上海交通大学化学化工学院中国人民解放军总后军需装备研究所

防刺材料属于抗冲击材料的一种,但相关的防刺机理研究较少,这主要是由于在刀刺过程中因刀具和材料的不同呈现较大的差异,对刀刺侵彻历程的信息获取也尤为困难;正由于此,国内外防刺材料的研究要迟缓于防弹材料的研究。自上世纪八十年代起...

防刺材料属于抗冲击材料的一种,但相关的防刺机理研究较少,这主要是由于在刀刺过程中因刀具和材料的不同呈现较大的差异,对刀刺侵彻历程的信息获取也尤为困难;正由于此,国内外防刺材料的研究要迟缓于防弹材料的研究。自上世纪八十年代起,英美等国相继制定了防刺材料的测试标准,并已逐渐完善其内容。我国公安部于2008年公布了最新的警用防刺服标准GA68,这些标准均采用有

关键词：

来源： cnki会议评论

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军用防弹衣的性能需求与发展方向

军用防弹衣的性能需求与发展方向

2005现代服装纺织高科技发展研讨会

作者：黄献聪总后军需装备研究所

本文剖析了现代战场威胁和作战方式对军用防弹衣提出的战技性能需求,揭示了军用防弹衣发展必须解决的主要矛盾,进而提出军用防弹衣的发展方向和主要途径。

关键词：军用防弹衣防弹性能机动性能

来源： cnki会议评论

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电晕处理对UHMWPE纤维的性能影响

合成纤维工业 2010年第3期33卷 36-38页

作者：李焱李常胜黄献聪总后勤部军需装备研究所北京100082

采用电晕连续处理超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及拉伸性能测试分析不同处理工艺对纤维性能的影响。结果表明:经过电晕处理后,纤维表面变得粗糙。处理功率为375 W,处理时间... 详细信息

采用电晕连续处理超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)纤维,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及拉伸性能测试分析不同处理工艺对纤维性能的影响。结果表明:经过电晕处理后,纤维表面变得粗糙。处理功率为375 W,处理时间为180 s时,纤维红外光谱出现羰基、羟基伸缩振动峰,随着电晕处理时间和功率的增加,峰的强度基本保持不变;电晕处理降低了纤维的力学性能,处理功率为375 W时,随着处理时间的延长,纤维拉伸强度和断裂伸长均下降,处理时间为180 s时断裂强度下降了20%;处理时间为180 s,功率为525 W时,断裂强度为处理前的32%;电晕处理后,纤维与SEBS树脂的粘结强力均提高了67%。

关键词：超高相对分子质量聚乙烯纤维电晕处理表面处理力学性能粘结强力