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Repeated Projectile Impact Tests on Multi-Layered Fibrous Cementitious Composites
International Journal of Civil Engineering ( IF 1.8 ) Pub Date : 2021-01-09 , DOI: 10.1007/s40999-020-00595-4
G. Murali , Sallal R. Abid , Hakim S. Abdelgader , Y. H. Mugahed Amran , Mohammad Shekarchi , Krzysztof Wilde

This research aims to experimentally evaluate the behaviour of multi-layered fibrous cementitious composites with intermediate Glass Fibre Meshes (GFM) under repeated projectile load. The impact load was subjected through a convex edge projectile needle at a low velocity on cylindrical specimens of three-layered fibrous cementitious composites, which have two different steel fibre distributions. In series A mixtures, a constant steel fibre dosage of 2.5% by volume was used. On the other hand, the fibre dosage of the outer layers was 3.0%; while it was 1.5% in the middle layer of series B mixtures. The number of intermediate GFM was the variable that distinguishes the mixtures of each series. The resistance to projectile impacts was evaluated on the basis of penetration depth, near surface distortion, weight loss, damage ratio and failure pattern. The test results showed that due to the combined effect of steel fibre and GFM, significantly lower weight losses were recorded for series A and B specimens compared with reference specimens. However, the different fibre distributions (series B) led to lower penetration depths and weight losses with less surface distortion compared with the fixed fibre distribution (series A). The reduction in the destroyed front surface area of series A specimens compared with reference specimens ranged from 27.8 to 38.1%; while that of series B specimens ranged from 34.8 to 53.4%. In addition, a simplified analytical model was introduced to predict the ejected composite mass. The model predictions were found to be in good agreement with the experimental masses.



中文翻译:

多层纤维水泥基复合材料的反复弹丸冲击试验

本研究旨在通过实验评估多层玻璃纤维水泥基复合材料与中空玻璃纤维网(GFM)在反复弹丸载荷下的行为。冲击载荷通过凸边弹头以低速作用在三层纤维水泥基复合材料的圆柱试样上,该试样具有两种不同的钢纤维分布。在系列A混合物中,使用2.5体积%的恒定钢纤维剂量。另一方面,外层的纤维用量为3.0%。而在系列B混合物的中间层则为1.5%。中间GFM的数量是区分每个系列混合物的变量。根据穿透深度,近表面变形,重量损失,破坏率和破坏模式评估弹丸冲击的抵抗力。测试结果表明,由于钢纤维和GFM的共同作用,与参考样品相比,A和B系列样品的重量损失显着降低。但是,与固定纤维分布(A系列)相比,不同的纤维分布(B系列)导致较低的穿透深度和重量损失,并具有较小的表面变形。与参考样品相比,A系列样品的破坏前表面积减少幅度为27.8%至38.1%;而B系列标本的范围为34.8%至53.4%。此外,引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。与参考样品相比,A和B系列样品的重量损失明显更低。但是,与固定纤维分布(A系列)相比,不同的纤维分布(B系列)导致较低的穿透深度和重量损失,并具有较小的表面变形。与参考样品相比,A系列样品的破坏前表面积减少幅度为27.8%至38.1%;而B系列标本的范围为34.8%至53.4%。此外,引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。与参考样品相比,A和B系列样品的重量损失明显更低。但是,与固定纤维分布(A系列)相比,不同的纤维分布(B系列)导致较低的穿透深度和重量损失,并具有较小的表面变形。与参考样品相比,A系列样品的破坏前表面积减少幅度为27.8%至38.1%;而B系列标本的范围为34.8%至53.4%。此外,引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。与固定纤维分布(A系列)相比,不同的纤维分布(B系列)导致较低的穿透深度和重量损失,并具有较小的表面变形。与参考样品相比,A系列样品的破坏前表面积减少幅度为27.8%至38.1%;而B系列标本的范围为34.8%至53.4%。此外,引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。与固定纤维分布(A系列)相比,不同的纤维分布(B系列)导致较低的穿透深度和重量损失,并具有较小的表面变形。与参考样品相比,A系列样品的破坏前表面积减少幅度为27.8%至38.1%;而B系列标本的范围为34.8%至53.4%。此外,引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。引入了简化的分析模型来预测弹出的复合材料质量。发现模型预测与实验质量非常吻合。

更新日期:2021-01-10
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