Analisi balistica di un materiale autoriparante

The aim of this work is to define the behaviour of the EMAA (poly-Ethylene Methacrylic acid copolymer) neutralised 30% sodium, a ionomer whose commercial name is Surlyn 8940. The first aspect studied is how it self-heals when perforated by bullets shot at medium velocity (250 m/s - 450 m/s). Then a set of tests was lead in order to understand the effect of friction by diminishing it using lubricant on the material. In this case two test were performed in order to compare the results: one at medium and one at low speed: 180 m/s. The effect of temperature was investigated, with also an energetic analysis but with a thermal approach. Instead of using mechanical energy, related to stress and strain, was used heat, considering that the process of self-healing is thermo-mechanical as far as during the high velocity strain the material heats up. Finally, a multishot series of experiment was performed. The specimens were hit in the same point two or three times, in order to understand how many times it can repair. For a more practical use also some shots in different but close points took place.

L'obiettivo di questo lavoro è di definire il comportamento di un EMAA (acido poli-etilene metacrilico) neutralizzato al 30% da sodio, uno ionomero il cui nome commerciale è Surlyn 8940. Il primo aspetto studiato è come si autoripari quando perforato da proiettili sparati a media velocità (250 m/s - 450 m/s). Un altro set di test è stato condotto per capire l'effetto dell'attrito diminuendolo applicando del lubrificante sul materiale. In questo caso sono stati effettuati due tipi di test in modo da comparare i risultati: uno a media ed uno a bassa velocità: 180 m/s Anche l'effetto della temperatura è stato investigato seguito da un analisi energetica con approccio termico. Al posto di utilizzare l'energia meccanica, riferita a sforzi e deformazioni, è stato utilizzato il calore, considerando che il processo di autoriparazione è termomeccanico, il materiale si scalda a causa dell'elevata velocità di deformazione. Infine, esperimenti multisparo sono stati effettuati. I provini sono stati colpiti nello stesso punto due/tre volte, in modo da capire quante volte esso si ripari autonomamente. Per un utilizzo più pratico sono state fatte altre prove con perforazioni in punti diversi ma vicini.