Perforación y penetración de placas de aluminio por balas perforantes

Se realizaron simulaciones experimentales, analíticas y numéricas para estudiar la resistencia balística de placas de aluminio 6061-T6 sometidas a un impacto normal de balas perforantes de pequeño calibre. Se utilizaron dos tipos de balas, de acero y con núcleo de carburo de tungsteno. Se consideraron tres espesores de placa, 101,6 mm, 76,2 mm y 25 mm. Las balas fueron impactadas a la velocidad de la artillería, por lo que los resultados van desde la penetración profunda hasta la perforación completa con velocidad residual. Los resultados balísticos, las deformaciones de las placas y de las balas se discuten y reproducen a través de simulaciones numéricas utilizando los solucionadores LS-DYNA y ABAQUS; también se utilizan modelos analíticos mediante un enfoque de expansión de la cavidad. Aprovechando los modelos analíticos y numéricos, se discute el comportamiento balístico de las dos balas sobre las tres placas, haciendo hincapié en la capacidad de los modelos para reproducir las características físicas de los fenómenos. También se realizaron mediciones de difracción de rayos X para los patrones de tensión residual de la superficie de la placa, tanto antes como después de las pruebas, y las mediciones experimentales se comparan con los resultados del modelo numérico. Se presenta una discusión específica sobre el comportamiento de los proyectiles con núcleo de carburo de tungsteno, destacando la importancia del sabot en los fenómenos de impacto. Aunque el trabajo se centra en las placas monolíticas, los resultados y la discusión pueden ser de interés para el diseño de blindajes multicapa optimizados.