Impact Behavior of Hybrid Glass/Carbon Epoxy Composites

The high velocity impact performance in hybrid woven carbon and S2 and E glass fabric laminates manufactured by resin transfer molding (RTM) was studied. Specimens with different thicknesses and glass-fiber content were tested against 5.5 mm spherical projectiles with impact velocities ranging from 300 to 700 m/s to obtain the ballistic limit. The resulting deformation and fracture micromechanisms were studied. Several impacts were performed on the same specimens to identify the multihit behavior of such laminates. The results of the fracture analysis, in conjunction with those of the impact tests, were used to describe the role played by glass-fiber hybridization on the fracture micromechanisms and on the overall laminate performance under high velocity impact.

Avaliação do comportamento mecânico de blindagens balísticas

Desde os primórdios da história, o ser humano tem procurado criar e aperfeiçoar mecanismos que o protejam das agressões do inimigo. Neste sentido, o desenvolvimento técnico e científico em torno das blindagens tem procurado contrariar o constante aperfeiçoamento dos projécteis e do seu poder de penetração. De facto, as blindagens são muitas vezes desenvolvidas para fins específicos de forma a aumentar o seu desempenho na protecção de pessoas e equipamentos. Para cumprir este objectivo, é muitas vezes necessário recorrer a soluções inovadoras, tanto em termos dos materiais e da respectiva qualidade/quantidade utilizada no fabrico, como ao nível do formato da própria blindagem. A avaliação do desempenho das blindagens é extremamente importante para garantir a segurança do utilizador nas mais diversas actividades, tanto militares, como civis. No entanto, esta informação é considerada muitas vezes sigilosa pelo risco que representa para a sociedade militar e civil, e/ou por fortes interesses económicos por parte das empresas que comercializam estes equipamentos de protecção. Quando realizada, esta avaliação restringe-se geralmente a aspectos meramente qualitativos, tais como a verificação do dano produzido pelo projéctil. No entanto, não é usual avaliar o valor da energia remanescente de impacto que, não sendo absorvida pela blindagem, é transmitida ao utilizador ou equipamento. Por outras palavras, será a não penetrabilidade da blindagem uma condição suficiente para garantir a segurança? A presente investigação incidiu no desenvolvimento de uma metodologia experimental inovadora que permita quantificar a energia remanescente de impacto, transmitida através da blindagem ao utilizador, a quando da interacção com o projéctil. Para permitir realizar os ensaios balísticos em condições laboratoriais controladas foi desenvolvido um sistema de impulsão electromagnética que possibilita a ausência de ruído, de fumos ou clarões, consentindo o disparo de diferentes tipos de projécteis com ajuste contínuo da energia de impacto. Para testar a metodologia desenvolvida foram utilizadas blindagens representativas das actividades do Exército Português. De facto, o contributo do presente trabalho permite preencher uma lacuna na avaliação de blindagens, apresentando-se como uma mais-valia, na medida que poderá ser utilizado futuramente pelo Exército Português para uma avaliação independente de blindagens.

Projecto de um projéctil de calibre 155mm para combate a incêndios florestais

Todos os anos milhares de hectares são consumidos pelas chamas durante a época de incêndios. As medidas preventivas têm-se revelado insuficientes e as capacidades dos meios de combate estão condicionadas por terrenos inacessíveis, condições de visibilidade reduzida e condições meteorológicas adversas. Com a introdução do projéctil projectado nesta dissertação pretende-se preencher de algum modo o vazio deixado por essas condicionantes. Este projecto dá continuidade ao projecto FIREND® que é a última evolução de um conceito idealizado em 2005 e que se tem vindo a desenvolver numa parceria entre a Academia Militar e o Instituto Superior técnico. O conhecimento assimilado pela revisão bibliográfica de algumas patentes, dos projectos FIREND® anteriores e sobre o funcionamento de projécteis de artilharia convencionais, foi complementada com os conhecimentos de balística e de projecto mecânico, resultando no desenvolvimento sólido de um projéctil de 155mm de detonação electrónica. O projéctil funciona com base num micro gerador de gás que aumenta a pressão interior e desta forma ejecta a carga contida no compartimento de carga. Foram utilizadas as capacidades de desenho tridimensional do software SolidWorks® e estimou-se, através deste, o peso, volume, momentos de inércia dos componentes e a capacidade de carga do projéctil. Estes dados são fundamentais neste projecto para garantir a sua compatibilidade com os obuses e tábuas de tiro utilizadas pela Artilharia do Exército Português. Como resultado, projectou-se um projéctil de 155mm com peso equivalente ao de uma granada convencional e com cotas máximas que lhe conferem total compatibilidade com os Obuses de Artilharia existentes. O projéctil consegue conter, no seu compartimento de carga, aproximadamente 7,5 dm3 de volume, o que lhe confere a capacidade para actuar numa área de aproximadamente 75m2.

Estudo de balística interna

O conhecimento e a compreensão dos processos que ocorrem no interior do tubo de uma arma de fogo, desde a ignição da carga propulsora, até à saída do projétil, é importante no desenvolvimento do armamento, de uma forma económica e segura. Com a modelação matemática destes processos, que é uma abordagem muito utilizada atualmente, é possível otimizar a carga explosiva e os materiais utilizados. Este estudo foi realizado no âmbito do projeto FIREND, resultante da colaboração entre a Academia Militar e o Instituto Superior Técnico O modelo desenvolvido foi aplicado a um sistema, arma, carga propulsora e projétil, já existente, tendo os resultados obtidos sido validados com o software PRODAS e tabelas referentes ao presente sistema. Para melhor compreender a importância das variáveis envolvidas, é feita uma análise de sensibilidade a diversos parâmetros balísticos, mantendo constante as dimensões da arma em estudo. Na análise dos resultados verifica-se que a cinta de travamento é um elemento muito importante, alterando significativamente os valores da pressão e da velocidade. Verificou-se também que com cargas propulsoras de maior taxa de queima é possível obter valores mais elevados de pressão máxima e velocidade à saída. Palavras chave: Balística interna; Projétil de Artilharia; Pressão; Velocidade; Modelação matemática; Análise de sensibilidade.

Fundamentals of [aircraft and missile] structures /

"Contract no. AF 33(608)-642."

A treatise of practical mathematics.

2. Land-surveying. Gauging. Projectiles Spherical trigonometry. Astronomical problems. Navigation, and other subjects.

Organizational maintenance : M424 spotting projectile : XM440 training projectile.

"Change 11 - 3 June 1988."

Scientific American army and coast defense supplement ... Guns, armor, and fortifications ...

Mode of access: Internet.

Nouvelles expériences sur le frottement,

The 3d memoir has title: Nouvelles expériences sur le frottement, sur la transmission du mouvement par le chos, sur la résistance des milieux imparfaits à la pénétration des projectiles, et sur le frottement pendant le choc,faites à Metz en 1833 ... (Faisant suite aux expériences du même auteur, faites en 1831 et 1832)

Projectile Combustion Effects on Ram Accelerator Performance

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-06

Multiphoton high-resolution 3D imaging of Langerhans cells and keratinocytes in the mouse skin model adopted for epidermal powdered immunization

Langerhans cells (LCs) can be targeted with DNA-coated gold micro-projectiles ("Gene Gun") to induce potent cellular and humoral immune responses. It is likely that the relative volumetric distribution of LCs and keratinocytes within the epidermis impacts on the efficacy of Gene Gun immunization protocols. This study quantified the three-dimensional (3D) distribution of LCs and keratinocytes in the mouse skin model with a near-infrared multiphoton laser-scanning microscope (NIR-MPLSM). Stratum corneum (SC) and viable epidermal thickness measured with MPLSM was found in close agreement with conventional histology. LCs were located in the vertical plane at a mean depth of 14.9 mum, less than 3 mum above the dermo-epidermal boundary and with a normal histogram distribution. This likely corresponds to the fact that LCs reside in the suprabasal layer (stratum germinativum). The nuclear volume of keratinocytes was found to be approximately 1.4 times larger than that of resident LCs (88.6 mum3). Importantly, the ratio of LCs to keratinocytes in mouse ear skin (1:15) is more than three times higher than that reported for human breast skin (1:53). Accordingly, cross-presentation may be more significant in clinical Gene Gun applications than in pre-clinical mouse studies. These interspecies differences should be considered in pre-clinical trials using mouse models.

Les armes de jet d’Argilos : catalogue typologique

Quelques sites archéologiques comme Olympie, Stymphalos et Olynthe possèdent respectivement un répertoire faisant l’étude des armes de jet retrouvées durant une série de campagnes de fouilles archéologiques. Parmi ces indexes, figurent fréquemment des pointes de flèche, des balles de fronde et des saurotères (contrepoids de lance ou de javelot) provenant de différentes périodes historiques gréco-romaines. À travers les 20e et 21e siècle de notre ère, des spécialistes comme D. Robinson (1931), A. Snodgrass (1964), H. Baitinger (2001), C. Hagerman (2014) dédièrent une partie de leur expertise pour produire des synthèses sur ces objets jadis négligés. Ainsi, ils parvinrent à créer de grandes encyclopédies commentées composées de projectiles retrouvés en sol grec. À l’aide de ces bases de données, les archéologues militaires sont en mesure d’établir des datations et l’origine prétendue de certains types de projectiles. Jusqu’en 2015, les artéfacts militaires trouvés sur le site archéologique d’Argilos n’avaient jamais fait l’objet d’une étude de synthèse. D’abord, inspiré par de publications semblables, ces projectiles furent soumis à un inventaire sous forme de catalogue. Au total, deux types de balles de fronde en plomb, onze types de pointes de flèche et un type de saurotère furent identifiés. Finalement, ce nouveau contenu fut assujetti à des analyses comparatives avec d’autres sites archéologiques possédant des données similaires. Les conclusions découlant de ces analogies donnèrent naissance à la première typologie des armes de jet argilienne. Certes, les analyses se heurtèrent à certains obstacles, notamment à une compréhension de la quasi-inexistence d'une pointe de flèche typiquement "grecque" et à la confusion systématique quant à la distinction entre un saurotère et une pointe de javelot, voire possiblement un carreau de gastraphétès (une sorte d’arbalète imposante utilisée lors de sièges durant le 4e siècle av. J.-C.). En partie, ceci découle de l'historique d'échanges entre la Grèce et les autres peuples méditerranéens, balkaniques et orientaux. En outre, de nombreuses réformes militaires des périodes archaïque et classique provoquèrent une évolution constante sur les aspects stratégiques et les tactiques militaires. Considérant ces facteurs parmi tant d'autres et le fait qu'Argilos ait été une fondation grecque en territoire thraco-macédonien, la possibilité d'influence "étrangère" devient alors prépondérante sur la typologie des projectiles argiliens publiée dans le présent mémoire. Avec beaucoup d’espoir, nous croyons sans équivoque que ce travail de recherche contribuera grandement non seulement à l’histoire d’Argilos, mais aussi à l’étude des projectiles en Grèce du nord.

Theoretical Performance Model and Initial Experimentation of a Baffled-Tube Ram Accelerator

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Les armes de jet d’Argilos : catalogue typologique

Quelques sites archéologiques comme Olympie, Stymphalos et Olynthe possèdent respectivement un répertoire faisant l’étude des armes de jet retrouvées durant une série de campagnes de fouilles archéologiques. Parmi ces indexes, figurent fréquemment des pointes de flèche, des balles de fronde et des saurotères (contrepoids de lance ou de javelot) provenant de différentes périodes historiques gréco-romaines. À travers les 20e et 21e siècle de notre ère, des spécialistes comme D. Robinson (1931), A. Snodgrass (1964), H. Baitinger (2001), C. Hagerman (2014) dédièrent une partie de leur expertise pour produire des synthèses sur ces objets jadis négligés. Ainsi, ils parvinrent à créer de grandes encyclopédies commentées composées de projectiles retrouvés en sol grec. À l’aide de ces bases de données, les archéologues militaires sont en mesure d’établir des datations et l’origine prétendue de certains types de projectiles. Jusqu’en 2015, les artéfacts militaires trouvés sur le site archéologique d’Argilos n’avaient jamais fait l’objet d’une étude de synthèse. D’abord, inspiré par de publications semblables, ces projectiles furent soumis à un inventaire sous forme de catalogue. Au total, deux types de balles de fronde en plomb, onze types de pointes de flèche et un type de saurotère furent identifiés. Finalement, ce nouveau contenu fut assujetti à des analyses comparatives avec d’autres sites archéologiques possédant des données similaires. Les conclusions découlant de ces analogies donnèrent naissance à la première typologie des armes de jet argilienne. Certes, les analyses se heurtèrent à certains obstacles, notamment à une compréhension de la quasi-inexistence d'une pointe de flèche typiquement "grecque" et à la confusion systématique quant à la distinction entre un saurotère et une pointe de javelot, voire possiblement un carreau de gastraphétès (une sorte d’arbalète imposante utilisée lors de sièges durant le 4e siècle av. J.-C.). En partie, ceci découle de l'historique d'échanges entre la Grèce et les autres peuples méditerranéens, balkaniques et orientaux. En outre, de nombreuses réformes militaires des périodes archaïque et classique provoquèrent une évolution constante sur les aspects stratégiques et les tactiques militaires. Considérant ces facteurs parmi tant d'autres et le fait qu'Argilos ait été une fondation grecque en territoire thraco-macédonien, la possibilité d'influence "étrangère" devient alors prépondérante sur la typologie des projectiles argiliens publiée dans le présent mémoire. Avec beaucoup d’espoir, nous croyons sans équivoque que ce travail de recherche contribuera grandement non seulement à l’histoire d’Argilos, mais aussi à l’étude des projectiles en Grèce du nord.

Modèle analytique de pénétration de particules dans la peau par injection biolistique

L'objectif principal de ce projet était de comprendre et d'identifier les paramètres et conditions influençant la pénétration de microparticules dans la peau afin d'améliorer l'efficacité de l'injecteur sans-aiguille. De toute évidence, les modèles présents dans la littérature ne conviennent pas pour décrire, de façon analytique, les phénomènes qui se produisent lorsque les microparticules pénètrent dans la peau ni même lorsqu'un projectile sphérique est projeté dans un gel. Pour atteindre l'objectif du projet, il a d'abord été nécessaire d'avoir une vue d'ensemble de ce qu'est l'injection sans aiguille et de son fonctionnement ainsi que de connaître les particularités de la peau. Ensuite, l'étude des différents modèles présents dans la littérature, pour l'injection sans aiguille, mais aussi dans le domaine de la balistique a apporté des pistes de réflexion afin de développer le modèle analytique. Face aux imprécisions des paramètres reliés aux microparticules ainsi qu'à la peau et face à l'absence d'outils pour raffiner les paramètres, le modèle a été développé avec un système macroscopique. Ainsi, des projectiles macroscopiques ont été tirés dans des gels transparents afin de visualiser les phénomènes qui se produisent et de suivre la position du projectile dans le gel en temps réel. Ces données ont ensuite été utilisées afin d'établir un système de forces pouvant décrire correctement les forces appliquées sur le projectile et prédire la profondeur maximale atteinte par celui-ci. Des tests d'indentation quasi-statiques et dynamiques ont aussi été effectués sur les gels afin de caractériser leurs propriétés mécaniques et viscoélastiques et d'approfondir la compréhension de leur mécanisme de rupture. Les trois contributions significatives de cette thèse sont le développement d'un modèle analytique de pénétration de projectiles dans des gels, une méthode de caractérisation de la viscosité et de la contrainte ultime à la rupture à de hauts taux de déformation ainsi que l'estimation de la vitesse limite pour qu'un projectile pénètre le gel en fonction des paramètres intrinsèques du projectile et du gel. En ce qui a trait à la peau, le modèle prédit correctement la profondeur finale atteinte par les microparticules ayant un diamètre plus grand ou égal à celui des cellules (pénétration extracellulaire), mais n'est pas valide pour les microparticules ayant un diamètre plus petit que la cellule, car le mécanisme de pénétration est différent (pénétration intracellulaire).