Resumen de Modelización numérica del comportamiento balístico de paneles fml acero-fibra de vidrio

Borja Valverde Marcos, María Henar Miguélez Garrido, Carlos Santiuste Romero, José Antonio Loya Lorenzo

• español

  El desarrollo de paneles multilaminares FML (Fiber Metal Laminate) de acero y fibras de alto rendimiento con alta capacidad de absorción de energía y resistencia estructural, proporcionan soluciones más ligeras y eficientes en comparación con blindajes monolíticos equivalentes. Para el desarrollo de modelos numéricos capaces de predecir su comportamiento balístico en función del número de capas, se ha seguido una metodología combinada experimental y numérica. Utilizando un lanzador neumático, se han realizado ensayos de impacto de alta velocidad con proyectiles esféricos de acero templado sobre probetas FML. La velocidad de impacto y, en caso de perforación, la velocidad residual del proyectil, se han medido con cámaras de alta velocidad. La deformación de la cara posterior, el tipo de rotura y la extensión del daño se ha evaluado usando un escáner superficial 3D e internamente mediante inspección no destructiva. Utilizando el código comercial de elementos finitos ABAQUS/Explicit, se han modelizado de manera independiente cada uno de los materiales considerandos. Posteriormente, se han integrado dichos modelos para simular el comportamiento ante impacto de paneles FMLs con varias secuencias de apilamiento. Las predicciones numéricas para varios apilamientos ante impacto balístico se han comparado satisfactoriamente con los correspondientes resultados experimentales.

• English

  The development of Fiber Metal Laminate (FML) multilayer panels using high-performance steel and fibers with high energy absorption capacity and structural strength provides lighter and more efficient solutions compared to equivalent monolithic armor. For the development of numerical models capable of predicting their ballistic behavior based on the number of layers, a combined experimental and numerical methodology has been followed. High-speed impact tests with hardened steel spherical projectiles on FML specimens have been conducted using a pneumatic launcher. Impact velocity and, in case of penetration, residual projectile velocity have been measured with high-speed cameras. Deformation of the rear face, fracture type, and extent of damage have been evaluated using a 3D surface scanner and internally through nondestructive inspection. Independently modelling each of the considered materials using the commercial finite element code ABAQUS/Explicit, these models have been integrated to simulate the impact behavior of FML panels with various stacking sequences. The numerical predictions of the FML model for various stacking configurations under ballistic impact have been successfully compared with corresponding experimental results.