Факторите, които влияят на бронеустойчивостта на бронежилетките, могат да се разглеждат от два аспекта: взаимодействащият снаряд (куршум или шрапнел) и бронеустойчивият материал. Що се отнася до снаряда, неговата кинетична енергия, форма и материал са важни фактори, които определят неговото проникване.
Обикновените куршуми, особено куршуми с оловна сърцевина или обикновени стоманени куршуми, ще се деформират, когато влязат в контакт с куршумни материали. При този процес се изразходва значителна част от кинетичната енергия на куршума, като по този начин ефективно се намалява силата на проникване на куршума, което е важен аспект от механизма за поглъщане на енергия на куршума. При бомби, гранати и други шрапнели или вторични фрагменти, образувани от куршуми, ситуацията е значително различна. Тези шрапнели имат неправилни форми, остри ръбове, леко тегло и малък размер и няма да се деформират след удряне на бронирани материали, особено меки бронеустойчиви материали. Най-общо казано, скоростта на този вид отломки не е висока, но количеството е голямо и плътно.
Ключът към поглъщането на енергия на такива фрагменти от меките бронежилетки се крие във факта, че фрагментите режат, разтягат и разкъсват преждите на балистичната тъкан и предизвикват взаимодействието между преждите в тъканта и различните слоеве на тъканта, което води до цялостна деформация на тъканта. В гореспоменатите процеси фрагментите работят навън, като по този начин изразходват собствената си енергия. В горните два вида процес на усвояване на енергия от тялото, малка част от енергията се превръща в топлинна енергия чрез триене (влакно/влакно, влакно/куршум) и се превръща в звукова енергия чрез удар. По отношение на бронираните материали, за да отговарят на изискванията на бронежилетките за поглъщане в най-голяма степен на кинетичната енергия на куршумите и други снаряди, бронеустойчивите материали трябва да имат висока якост, добра издръжливост и силни способности за абсорбиране на енергия. Материалите, използвани в бронежилетките, особено меките бронежилетки, са предимно влакна с висока производителност. Тези високопроизводителни влакна се характеризират с висока якост и висок модул. Въпреки че някои високоефективни влакна като въглеродни влакна или борни влакна имат висока якост, те по принцип не са подходящи за бронежилетки поради лоша гъвкавост, ниска сила на счупване, трудност при предене и обработка и висока цена.
По-конкретно, за балистичните тъкани, неговият бронепробиваем ефект зависи главно от следните аспекти: якост на опън на влакното, удължение на влакното при скъсване и работа при скъсване, модул на влакната, ориентация на влакната и скорост на предаване на вълната на напрежение, влакно Финотата на влакното, начинът на влакното се сглобява, теглото на влакното за единица площ, структурата и характеристиките на повърхността на преждата, структурата на тъканта, дебелината на мрежестия слой от влакна, броя на слоевете на мрежестия слой или слоя тъкан и т.н. производителността на влакнестия материал, използван за устойчивост на удар, зависи от енергията на счупване на влакното и скоростта на предаване на вълната на напрежение. Необходимо е вълната на напрежение да се разпространява възможно най-бързо, а енергията на счупване на влакното при високоскоростен удар трябва да бъде възможно най-висока. Работата при разкъсване на опън на материала е енергията, която материалът трябва да устои на повреда от външни сили и е функция, свързана с якостта на опън и деформацията при удължаване. Следователно, теоретично, колкото по-висока е якостта на опън, толкова по-силна е способността за деформация при удължаване на материала, толкова по-голям е потенциалът за поглъщане на енергия.
На практика обаче материалът, използван за бронежилетки, не се допуска да има прекомерна деформация, така че влакното, използвано за бронежилетка, също трябва да има по-висока устойчивост на деформация, тоест висок модул. Влиянието на структурата на преждата върху балистичното съпротивление се дължи на разликата в степента на използване на здравината на единичните влакна и общата способност за деформиране на удължаване на преждата поради различните тъкани на преждата. Процесът на скъсване на преждата първо зависи от процеса на скъсване на влакното, но тъй като е агрегат, има голяма разлика в механизма на счупване. Ако фината на влакното е добра, заплитането в преждата е по-стегнато, а силата е по-равномерна, като по този начин се увеличава здравината на преждата. Освен това, праволинейността и паралелността на разположението на влакната в преждата, броят на прехвърлянията на вътрешния и външния слоеве и усукването на преждата имат важно влияние върху механичните свойства на преждата, особено якостта на опън и удължението на почивка. В допълнение, поради взаимодействието между преждата и преждата и преждата и еластичното тяло по време на процеса на бомбардиране, характеристиките на повърхността на преждата ще имат ефект на укрепване или отслабване на горните два ефекта. Наличието на масло и влага върху повърхността на преждата ще намали устойчивостта на куршуми или шрапнели да проникнат в материала, така че хората често трябва да почистват и изсушават материала и да търсят начини за подобряване на устойчивостта на проникване. Синтетичните влакна с висока якост на опън и висок модул обикновено са силно ориентирани, така че повърхността на влакната е гладка и коефициентът на триене е нисък. Когато тези влакна се използват в бронирани тъкани, способността за прехвърляне на енергия между влакната е лоша след бомбардиране и вълната на напрежение не може да се разпространи бързо, като по този начин намалява способността на тъканта да блокира куршумите. Обикновените методи за увеличаване на коефициента на повърхностно триене, като повдигане и довършителни работи с корона, ще намалят здравината на влакното, докато методът на покритие на тъканта е лесен за причиняване на"заваряване" между влакната и влакната, което води до ударна вълна от куршум в преждата. Отражението се случва странично, което води до преждевременно счупване на влакното. За да разрешат това противоречие, хората са измислили различни методи. AlliedSignal (AlliedSignal) представи на пазара влакно за обработка на въздушни рани, което увеличава контакта между куршума и влакното чрез заплитане на влакното вътре в преждата.
В патент на САЩ No. 5,035,111 е въведен метод за подобряване на коефициента на триене на прежди чрез използване на влакна със структура на обвивката."ядрото" от това влакно е влакно с висока якост, а"кожата" използва влакно с малко по-ниска якост и по-висок коефициент на триене. Последният съставлява от 5% до 25%. Методът, изобретен от друг патент на САЩ 5255241, е подобен на този. Той покрива повърхността на високоякостното влакно с тънък слой от полимер с високо триене, за да подобри способността на тъканта' да устои на проникване на метал. Това изобретение подчертава, че полимерът на покритието трябва да има силна адхезия към повърхността на влакното с висока якост, в противен случай материалът на покритието, който се отлепва при бомбардиране, ще действа като твърдо смазващо вещество между влакната, като по този начин намалява повърхността на влакното. Коефициент на триене. В допълнение към свойствата на влакната и характеристиките на преждата, важен фактор, влияещ върху бронеустойчивостта на бронежилетките, е структурата на тъканта. Типовете тъкани, използвани за бронежилетки на софтуера, включват трикотажни тъкани, тъкани, нетъкани тъкани, иглонабивани нетъкани филцове и др. Плетените тъкани имат по-голямо удължение, което е от полза за подобряване на комфорта при носене. Но този вид голямо удължение, използвано за устойчивост на удар, ще доведе до големи непроникващи щети. Освен това, тъй като трикотажните тъкани имат анизотропни характеристики, те имат различна степен на устойчивост на удар в различни посоки. Следователно, въпреки че трикотажните платове имат предимства по отношение на производствените разходи и производствената ефективност, те обикновено са подходящи само за производството на устойчиви на пробождане ръкавици, костюми за фехтовка и т.н., и не могат да се използват изцяло за бронежилетки. По-широко използваните бронежилетки са тъкани, нетъкани тъкани и иглонабивани нетъкани филцове. Поради различните си структури, тези три вида тъкани имат различни бронеустойчиви механизми и балистиката все още не може да даде достатъчно обяснение. Най-общо казано, след като куршумът удари тъканта, той ще генерира радиална вибрационна вълна в областта на точката на удар и ще се разпространи през преждата с висока скорост.
Когато вибрационната вълна достигне точката на преплитане на преждата, част от вълната ще бъде предадена по оригиналната прежда до другата страна на точката на преплитане, друга част ще бъде прехвърлена във вътрешността на преплитащата прежда, а част ще бъде отразена по оригиналната прежда. Върнете се и образувайте отразена вълна. Сред горните три вида тъкани, тъканите имат най-много точки на преплитане. След удара от куршума, кинетичната енергия на куршума може да се предава чрез взаимодействието на преждите в точката на преплитане, така че силата на удара на куршума или шрапнела може да се абсорбира в по-голяма площ. . Но в същото време точката на преплитане играе ролята на фиксиран край невидимо. Отразената вълна, образувана във фиксирания край, и първоначалната падаща вълна ще бъдат насложени в една и съща посока, което значително засилва ефекта на разтягане на преждата и се счупва след превишаване на нейната якост на скъсване. В допълнение, някои малки шрапнели могат да изтласкат единична прежда в тъканата тъкан, като по този начин намаляват устойчивостта на проникване на шрапнела. В рамките на определен диапазон, ако плътността на тъканта се увеличи, възможността за горната ситуация може да бъде намалена и здравината на тъканата може да се подобри, но отрицателният ефект от отражението и наслагването на вълната на напрежение ще бъде засилено. Теоретично казано, за да се получи най-добра устойчивост на удар, е да се използват еднопосочни материали без точки на преплитане. Това е и отправната точка на"Щит" технология."Щит" технология, или"еднопосочен масив" технология, е метод за производство на високоефективни нетъкани бронеустойчиви композитни материали, лансиран и патентован от United Signal Corporation през 1988 г. Правото за използване на тази патентована технология е предоставено и на холандската компания DSM. Платът, изработен по тази технология, е плат без вътък. Невътъкът се произвежда чрез подреждане на влакната успоредно в една посока и свързването им с термопластична смола. В същото време влакната се пресичат между слоевете и се притискат с термопластична смола.
По-голямата част от енергията на куршум или шрапнел се абсорбира чрез разтягане и счупване на влакната в или близо до точката на удара."Щит" тъканта може да поддържа първоначалната здравина на влакното в най-голяма степен и бързо да разпръсне енергията на по-голяма площ, а процедурата за обработка е сравнително проста. Еднослойната не-вътъкна тъкан може да се използва като основна структура на меката бронежилетка след ламиниране, а многослойната може да се използва като твърди бронеустойчиви материали като бронеустойчиви подсилени вложки. Ако в горните два вида тъкани по-голямата част от енергията на снаряда се абсорбира от влакната в точката на удара или близо до точката на удара чрез прекомерно разтягане или пробиване, за да се счупят влакната, тогава иглопробитият нетъкан филц е Бронеустойчивият механизъм на структурираната тъкан не може да бъде обяснена.
Тъй като експериментите са показали, че счупването на влакната почти не се случва в иглопробития нетъкан филц. Иглонабитият нетъкан филц е съставен от голям брой къси влакна, няма точка на преплитане и почти няма фиксирано отражение на вълната на деформация. Бронеустойчивият ефект зависи от скоростта на дифузия на енергията на удара на куршума в филца. Наблюдава се, че след удар от шрапнел има ролка от влакнест материал на върха на симулиращия фрагмент снаряд (FSP). Поради това се предвижда, че тялото на снаряда или шрапнела се затъпяват в началния етап на удара, което затруднява проникването в тъканта. Много изследователски материали посочват, че модулът на влакното и плътността на филца са основните фактори, които влияят на балистичния ефект на цялата тъкан. Иглонабитите нетъкани филцове се използват главно във военните бронежилетки, изработени главно от бронирани листове.
