防刺分为两类,一是穿刺,即冲击刀具尖锐而不具备切割刃,通过冲击力使织物的纱线移动并穿过纱线间的间隙进行透穿,织物间的摩擦力对抗穿刺能力起主要作用。另一种是切割,冲击刀具具备连续的切割刃,通过切割纱线进行透穿,穿刺阻力主要与织物纤维的强度有关。一般的穿刺行为通常都包含了不同程度的穿刺与切割,是两者的结合。87805
Xu等人详细研究了STF-Kevlar复合材料的抗刀割和抗锥刺性能,结果表明复合材料比纯纤维具有更加优异的抗刀割和抗锥刺性能,并指出刀割破坏模式为纱线的割断,锥刺破坏模式为纱线内和纱线间的分离破坏。相应的增加颗粒的硬度可以提高抗刀割性能;增大纱间摩擦可以提高抗针刺性能[19]。Termonia等人研究了纤维织物的防锥性能,并建立了模型用于分析织物防锥刺的影响因素。实验显示织物的防穿刺过程可以分为四个阶段,首先是锥尖与织物接触过程,由于阻力作用,随着锥位移的增加,载荷变大;第二步为锥尖刺入纤维束间,此时载荷迅速下降;其次是锥体与纤维间的摩擦导致载荷逐渐增大;最后是锥体与纤维间的滑移使得载荷降低。防刀刺时,刀具对织物的破坏形式主要是剪切破坏,能量作用较为集中,破坏力大,尤其是刀尖锋利的刺刀,织物更难抵挡。顾肇文对柔性复合材料的防刀机理进行了调查,分析显示,当刀具的穿刺力作用在防护材料表面时,由于织物表面弯曲,穿刺力被分解两种力,一为垂直于织物表面的法向力即剪切力,另一为平行于织物表面的切向力即拉伸力。而当防刺层被破坏时,纤维既同时存在剪切断裂和拉伸断裂,但以剪切断裂为主。所以防刺材料在抗剪切的同时也能抗拉伸,其中抗剪切性能起主导作用