Deformation of Ballistic Protection Vest Panel

Deformación del panel de chalecos de protección balística

Este artículo trata de un análisis de la resistencia a la penetración de proyectiles y la flexión del chaleco de protección balística hecho de un tejido balístico. Se diseña un modelo mecánico del núcleo del chaleco de protección balística, se resuelve teóricamente y se verifica experimentalmente. Las características de rigidez del núcleo del chaleco de protección antibalas se obtuvieron a partir de la prueba técnica utilizando un peso de caída libre. Estas características permiten predecir el movimiento de un proyectil de pequeño calibre elegido en el mismo material durante un experimento de disparo. La deformación de la forma de las capas del núcleo del chaleco de protección balística se expresa analíticamente mediante su flexión en la dirección del movimiento del proyectil.

1. Introducción

La protección balística de un individuo protege a las personas en peligro de los proyectiles de armas pequeñas, fragmentos y armas de apuñalar, cortar o golpear. Los medios más importantes de protección balística personal en base a los textiles balísticos son los chalecos de protección balística (BPV). El núcleo del BPV consiste en varias capas de tejido balístico (Kevlar, Twaron, Dyneema, u otros).

El grupo más importante y más extendido del VPB está compuesto por los chalecos antibalas. La principal característica funcional del VPP es su resistencia a los proyectiles. La resistencia del VPP se basa en la alta resistencia y la mínima ductilidad de la fibra textil balística bajo una carga de tensión [1]. La mayoría de los proyectiles comunes se deforman después del impacto en el BPV y simultáneamente giran alrededor de su eje longitudinal. Durante la penetración a través del BPV el proyectil atrapa las fibras e intenta estirarlas durante su movimiento a través de las capas individuales pero su extrema fuerza actúa contra él. Al atravesar varias capas de tejido balístico del VPP se aplana gradualmente el proyectil, su área frontal aumenta, y finalmente el proyectil es atrapado, a pesar de que varias capas del VPP están dañadas. El resultado de la interacción entre el proyectil y el VPP es la flexión de las fibras y la deformación del proyectil acompañada de una absorción de la energía de impacto restante del proyectil por el cuerpo humano, a menudo con el uso de los paneles anti-trauma.

La función de resistencia del VPP se basa en la absorción de la energía cinética de impacto del proyectil, que está relacionada con la propagación de las ondas longitudinales y de cizallamiento en el cuerpo y la disipación (dispersión, transferencia en calor) de la energía por fricción durante la penetración del proyectil en el material balístico. Alrededor del 50% de la energía de impacto del proyectil es absorbida por la dispersión de las ondas en la estructura de fibras que rodea el agujero de entrada.