Balistik plakalarda yüzey geometri etkisinin sayısal olarak incelenmesi
[ X ]
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Kırıkkale Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Bu çalışmada, seramik plaka yüzey geometrilerinin balistik performansı sayısal olarak sonlu elemanlar yazılımıyla incelenmiştir. Altıgen taban geometrili ve yüzey açıları 10o, 20o ve 30o olan plakalar modellenmiştir. Her plakanın merkezine ve kenar yüzeyine, 920 m/s hızla 5,56 mm x 45 ve 833 m/s hızla 7,62 mm x 51 mühimmat çekirdekleri çarptırılmıştır. Balistik plaka malzemesi olarak ağırlık ve maliyet avantajları bakımdan silisyum karbür ve mermi çekirdeği malzemesi için 4340 çelik tercih edilmiştir. Sayısal modelleme, sonlu elemanlar yazılımı olan ANSYS'de gerçekleştirilmiştir. Belirtilen malzemelerin özellikleri yazılım kütüphanesinden seçilmiştir. Yapılan analizler neticesinde incelenen yüzey açıları arasında 10o ve 20o açılı plakaların kırılarak, parçalanarak hasara uğradığı ve koruma sağlamadığı ancak 30o yüzey açılı plakanın çekirdekleri deformasyona uğrattığı ve koruma sağladığı görülmüştür. Bu durum, 30o yüzey açılı plakanın diğer iki farklı açılı plakaya kıyasla hem artan açı etkisi ve hem de kalınlığın etkisiyle mermi çekirdeklerini deformasyona uğratması ve kinetik enerjisinin tamına yakınını absorbe etmesiyle açıklanmıştır.
In this study, the ballistic performance of ceramic plate surface geometries is numerically investigated using finite element software. Plates with hexagonal base geometry and surface angles of 10o, 20o and 30o were modelled. 5.56 mm x 45 and 7.62 mm x 51 ammunition cores with a velocity of 920 m/s and 833 m/s, respectively, were impacted at the centre and edge of each plate. Silicon carbide was chosen as the ballistic plate material for weight and cost advantages and 4340 steel was chosen for the projectile core material. Numerical modelling was carried out in ANSYS, a finite element software. The properties of the specified materials were selected from the software library. As a result of the analyses, it was observed that the plates with 10o and 20o surface angles were damaged by breaking, fragmentation and did not provide protection, but the plate with 30o surface angle deformed the cores and provided protection. This is explained by the fact that the 30o surface angle plate deforms the bullet cores and absorbs almost all of their kinetic energy due to both the effect of increasing angle and the effect of thickness compared to the other two different angle plates.
In this study, the ballistic performance of ceramic plate surface geometries is numerically investigated using finite element software. Plates with hexagonal base geometry and surface angles of 10o, 20o and 30o were modelled. 5.56 mm x 45 and 7.62 mm x 51 ammunition cores with a velocity of 920 m/s and 833 m/s, respectively, were impacted at the centre and edge of each plate. Silicon carbide was chosen as the ballistic plate material for weight and cost advantages and 4340 steel was chosen for the projectile core material. Numerical modelling was carried out in ANSYS, a finite element software. The properties of the specified materials were selected from the software library. As a result of the analyses, it was observed that the plates with 10o and 20o surface angles were damaged by breaking, fragmentation and did not provide protection, but the plate with 30o surface angle deformed the cores and provided protection. This is explained by the fact that the 30o surface angle plate deforms the bullet cores and absorbs almost all of their kinetic energy due to both the effect of increasing angle and the effect of thickness compared to the other two different angle plates.
Açıklama
Fen Bilimleri Enstitüsü, Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
