一块超高分子量聚乙烯（UHMWPE）防弹盾牌在低速破片冲击下失效。目视检查未发现完全穿透，但内部层板出现分离。本文详细介绍了用于确定制造过程中压机压力误差是否为分层根本原因的取证工作流程。
3D流程：显微CT扫描与Volume Graphics中的分割 🛡️
第一步是对受损防弹盾牌进行显微CT扫描，以获得高分辨率的体积点云。在Volume Graphics中，对低内聚区域进行分割，识别出材料密度低于标称值85%的区域。这些区域表现为层间的细长孔隙，被隔离到3D模型中。随后，导出具有这些区域退化力学性能的有限元网格。GOM Inspect的分析证实残余变形与冲击几何形状相符，从而验证了分割结果。
Abaqus中的模拟与压力假设的验证 🔬
在Abaqus中模拟了破片对具有低内聚区域模型的冲击。应力分布显示在分割区域边缘出现局部峰值，产生裂纹扩展，精确复现了观察到的分层现象。与使用理想（无缺陷）防弹盾牌的对照模拟相比，未发生失效。这证实了压机压力不足造成了薄弱点，而非基础材料缺陷。该流程展示了如何通过集成显微CT与模拟来审核制造工艺。
显微CT检测到的UHMWPE层板界面不连续性，与Abaqus有限元模型预测的低速破片冲击分层起始区域之间存在相关性。
(附注：材料疲劳就像你模拟10小时后的状态一样。)