ICS83.120 Q23 中华人民共和国国家标准 GB/T32497—2016 纤维增强复合材料抗破片模拟弹性能 试验方法 V50法 Testmethodofballisticresistanceagainstfragmentsimulatingprojectilesfor fiber-reinforcedcomposites—V50method 2016-02-24发布 2017-01-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。 本标准起草单位:中国兵器工业集团第五三研究所、北京玻璃钢研究设计院有限公司。 本标准主要起草人:彭刚、冯家臣、王绪财、郑会保、张力平、王伟、吕秀莲、李树虎、刘原栋。 ⅠGB/T32497—2016 纤维增强复合材料抗破片模拟弹性能 试验方法 V50法 1 范围 本标准规定了用弹道极限V50法测定纤维增强复合材料抗破片模拟弹性能的术语和定义、试验原 理、试验设备与技术条件、试验步骤、V50评定与数据处理和试验报告等。 本标准适用于各种纤维增强树脂基复合材料抗破片模拟弹弹道极限V50的试验测试与评定。其 他材料也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T308.1 滚动轴承 球 第1部分:钢球 GB/T1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T3880.1 一般工业用铝及铝合金板、带材 第1部分:一般要求 GA141 警用防弹衣 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 破片模拟弹 fragmentsimulatingprojectile 用于弹道射击试验的弹体。 3.2 弹托 sabot 在枪管内用于稳定推动破片模拟弹高速发射的轻质托架。 3.3 验证板 witnessplate 用来监测试样被弹体侵彻后损伤状态的铝合金薄板。 3.4 穿透 perforation 弹体冲击被测试样出现通透性穿孔,或/和试样背后出现弹体碎片,或/和验证板上有透光性穿孔的 现象。 3.5 阻断 stop 任何不构成穿透的弹体冲击。 1GB/T32497—2016 3.6 弹着点 shotpoint 弹体冲击试样穿孔或凹陷的中心点。 3.7 弹道极限V50 ballisticlimitV50 针对某一种破片模拟弹的射击,受试样品形成穿透概率为50%的着靶速度,用V50表示。 3.8 入射角 angleofincidence 弹体飞行方向与弹着点切平面法线的夹角。 3.9 有效命中 fairhit 弹体入射角偏差不大于5°,弹着点间距不小于8倍弹径、距样品边缘不小于75mm、与相邻的弹着 点不在同一束织物上,且弹着点与支撑靶架不发生重合的弹体冲击。 3.10 混合结果速度区 resultcrossvelocityrange 针对某种弹体的射击,试样存在阻断弹速高于穿透弹速的区域。 3.11 速度差 crossvelocity 试样穿透的最低有效命中弹速与阻断的最高有效命中弹速差值的绝对值。 3.12 背衬材料 backingmaterial 用于模拟人体躯干的材料。 3.13 测速点 velocityrecordingpoint 弹体速度的测定点,即测速靶起始触发屏与终止触发屏间弹道线的中点。 4 试验原理 破片模拟弹按设计或预估速度,以0°入射角对试样进行射击。通过调整发射装药量等技术手段调 整射击速度,使试样在相同约束条件下产生“穿透”和“阻断”的结果,以获得的一组“穿透”和“阻断”结果 相反、数量对等的有效命中射击速度值,将该组速度的算术平均值换算为着靶速度,即得到试样的弹道 极限V50。 5 试验设备与技术条件 5.1 试验设备组成 试验测试设备一般由试验枪械、测速靶、计时仪、靶架和弹托拦截器等主要部分组成,试验装置示意 图见图1。 2GB/T32497—2016 说明: 1———试验枪械; 6———计时仪; 11———靶架; 2———弹托; 7———测速靶终止触发屏;l1———枪口到测速靶起始触发屏的距离; 3———破片模拟弹; 8———弹道线; l2———测速靶间距; 4———弹托拦截器; 9———试样; l3———测速点与试样间距; 5———测速靶起始触发屏;10———缚带或夹具; l4———射击距离。 图1 试验装置示意图 5.2 试验枪械 试验枪械应选择经鉴定合格或批准定型的标准弹道枪。根据试验弹种和发射速度要求,确定相匹 配的弹道枪口径和型号。 5.3 测速靶 5.3.1 测速靶起始触发屏与枪口距离l1不小于2000mm。两测速靶触发屏距离l2应不小于1000mm, 测量误差应不大于0.1%。测速靶两触发屏应平行,且与射击弹道线垂直。 5.3.2 测速靶按附录A的规定每年进行比对校验。 5.4 计时仪 计时仪计时精度应不大于1μs。 注:若采用计时采集卡,其计时精度也应不大于1μs。 5.5 背衬材料 5.5.1 背衬材料应选用均匀一致的油质塑性胶泥,试验前应按GA141的相关要求对背衬材料进行 校验。 5.5.2 背衬材料采用箱体固定,箱体无盖无底,箱体内部填充背衬材料的尺寸应不小于600mm× 3GB/T32497—2016 600mm×100mm。 5.6 靶架 5.6.1 靶架用来放置和固定试样、背衬材料、验证板等。靶架为钢结构框架,应具有良好的刚性,冲击 下不易发生塑性变形。 5.6.2 靶架应可进行入射角度调节和上下左右位置调节。 5.7 弹托拦截器 5.7.1 弹托拦截器是用来拦截和收集飞行弹托的筒状钢结构体。拦截器的设计应既能满足高速飞行 弹托的有效拦截和收集,又不影响破片模拟弹的通行。 5.7.2 弹托拦截器应置于试验枪械与测速靶起始屏之间,其中轴线应与弹体飞行弹道线一致。 5.8 试验用弹 5.8.1 破片模拟弹 5.8.1.1 球状破片模拟弹 球状破片模拟弹的材质应为高碳铬轴承钢,相关技术要求应满足GB/T308.1的规定。常用球状 破片模拟弹的型号、质量、尺寸、硬度等见附录B。 5.8.1.2 柱状破片模拟弹 柱状破片模拟弹的材质应为40CrNiMoA合金结构钢。常用柱状破片模拟弹的型号、质量、尺寸、 硬度等见附录B。 5.8.1.3 立方体破片模拟弹 立方体破片模拟弹的材质应为40CrNiMoA合金结构钢。常用立方体破片模拟弹的型号、质量、尺 寸、硬度等见附录B。 5.8.2 发射弹托 发射弹托外径应与枪械口径相匹配。弹托在膛内应具有良好的闭气性,保持完整不破坏。出枪口 后应能与破片模拟弹平稳脱离,不影响破片模拟弹的自由飞行。 5.8.3 发射弹体 发射弹体由破片模拟弹与相匹配的弹托组成。发射弹体的组合方式由破片模拟弹种类和射击速度 确定。 5.9 发射药筒 发射药筒应根据发射弹体和发射速度选择。发射药筒应满足装药容积率最大化的要求。 5.10 天平 天平用来称量发射药,称量精度应不大于0.001g。 5.11 射击距离 射击距离l4为5m~15m,可根据射击速度及弹托的分离情况确定。 4GB/T32497—2016 5.12 验证板 5.12.1 验证板应为符合GB/T3880.1要求的0.5mm厚2024-T4铝合金薄板。 5.12.2 对于平板试样,验证板标称尺寸应为400mm×400mm,验证板与试样的距离应为150mm± 10mm。 5.12.3 对于曲面试样,验证板标称尺寸应为110mm×90mm,验证板与试样弹着点位置的距离应为 51mm±5mm。 5.12.4 采用背衬材料支撑试样时不使用验证板。 5.13 试样尺寸 5.13.1 试样尺寸面积(长×宽)推荐为400mm×400mm。 5.13.2 若试样尺寸面积达不到推荐尺寸要求,也可采用多个相同试样等效完成试验。 5.14 试样状态调节 5.14.1 试样在试验前应按GB/T1446规定进行状态调节,特殊状态处理应在试验记录和试验报告中 注明。 5.14.2 试样状态调节完成后,应在30min内完成试验。 5.15 试验环境条件 室内环境。 6 试验步骤 6.1 预热 电子设备开机预热应不小于30min,试验枪械适应性射击预热应不少于3发。 6.2 试样布置 6.2.1 需与背衬材料联合布靶的试样,应采用50mm宽的缚带将试样和背衬材料贴合紧固。 6.2.2 无需背衬材料的试验,则应采用缚带或夹具把试样牢固固定在靶架上,在试样后放置验证板。 6.3 弹药组装 6.3.1 选择与药筒、射击速度相匹配的发射药型号,用天平称取发射药装入药筒并适当固定后,将药筒 与发射弹体组装成一体。 6.3.2 弹药组装应采用专用装具,弹体组装状态应一致。 警告:1) 弹药组装过程中严禁磕碰、挤压药筒底火部位。 2) 弹药组装过程中应有防静电措施。 注:称装发射药的器皿、量具、辅助组装工具等的材质推荐采用紫铜。 6.4 射击试验 射击试验程序按附录C进行。 6.5 试样整理 记录每一发射击试验结果,调整弹着点位置并整理试样,保持与前发射击时状态一致。 5GB/T32497—2016 7 V50评定与数据处理 7.1 V50评定方法 7.1.1 两发评定 在有效命中射击中,未出现混合结果速度区,并在不大于15m/s的速度差内已存在一发穿透和一 发阻断,