Yüksek hızlı balistik çarpma etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle incelenmesi

Bitirme Projesi SunumuÇALIŞMA KONUSU

YÜKSEK HIZLI BALİSTİK ÇARPMA ETKİSİNİN SONLU ELEMANLAR YÖNTEMİYLE İNCELENMESİ

HazırlayanlarMurat SEZİK 1030117059Görkem ALTIN 1030117175

DanışmanProf . Dr . M. Kemal APALAK

BALİSTİKBalistik, mermilerin hareketleri ile ilgilenen bilim dalıdır. Aynı zamanda uygulamalı mekanik biliminin özel bir bölümü olarak da kabul edilir. Balistik 3 bölüme ayrılarak incelenmektedir.

İç Balistik: Namlu içinde gerçekleşen durumları inceleyen bilim ve teknolojidir.

Dış Balistik: Merminin uçuşu sırasındaki aerodinamik kuvvetleri inceleyen bilim ve teknolojidir.

Terminal Balistik: Mermi ile hedefin çarpışma dinamiği ile ilgilenen bilim ve teknolojidir.

ÇARPMA MEKANİĞİ Gerilme dalga yayılımı, balistik modelleme ve sayısal çözüm içeren çarpma dinamiği konusunda yapılan çalışmaların hemen hemen tamamında fiziğin temel korunum yasalarından faydalanılır; Kütlenin korunumu, Momentumun korunumuEnerjinin korunumu.

Penetrasyon Mekaniği Bir mermi, hedefin içine girmek (penetrasyon) ya da onu delip geçebilmek (perforasyon) için hareketinden kaynaklanan kinetik enerjiyi veya kimyasal enerjiyi kullanır.

Düşük Hızlı Çarpmalar

Yüksek Hızlı Çarpmalar

ÇALIŞMALAR

ANALİZLERDE KULLANILAN MALZEMELERAA 2024

AA5754

Mermi: .300 Winchester Magnum(7.8x67mm)

Merminin Mekanik Özellikleri(St4340)

Analizlerde kullanılan plakanın özellikleri

Plakanın mesh(ağ) yapısının gösterilmesi

Nodes: 498036Elements: 396553

Merminin hızını 600 m/s olacak şekilde girildi.

SONUÇLAR 2024-2024-5754-5754-5754 Malzeme Dizilimi İçin von-Mises Gelilmeleri

1.Katman Von-Mises Gerilmesi.2. Katman Von-Mises Gerilmesi.

3. Katman Von Mİses Gerilmesi. 4. Katman Von-Mises Gerilmesi.

5. Katman Von-Mises Gerilmesi.

1. Katmanın Kontak Kuvveti.

AA2024-AA2024-AA5754-AA5754-AA5754

5754-5754-2024-2024-2024

5754-2024-5754-2024-5754

FONKSİYONEL DERECELENDİRİLMİŞ MALZEMELER

FGM: Havacılık, uzay, savunma ve otomotiv gibi endüstrilerdeki hızlı teknolojik gelişim ve artan rekabet, yüksek performansa sahip ürünlerin tasarlanmasına bu durum da hafif ama aynı zamanda mukavemeti yüksek malzemelere olan ihtiyacı ortaya koymaktadır.

Bu ihtiyaca cevap vermek üzere, mekanik özellikleri metallere göre daha üstün olan kompozit malzemeler üretilmeye başlanmıştır. Ancak dış yüzeylerindeki sıcaklık yaklaşık 2100 °K’e ulaşan ve yüzeyler arasındaki sıcaklık farkı 1600 °K civarında olan uzay araçları gibi yüksek sıcaklığa maruz kalan yapılarda metal üzerinde çeşitli tekniklerle oluşturulan homojen seramik kaplamalar, metali korozyona, oksidasyona ve aşınmaya karşı korusa da sistem yüksek seviyelerde ısıl gerilme sorunuyla karşı karşıya kalmaktadır(ısıl gençeşme katsayısı farklılıklarından dolayı).

FDM’ler birbirinden farklı özelliklere sahip homojen iki malzemeden oluşan ve malzeme özellikleri bir yüzeyden diğerine bir konum fonksiyonuna bağlı olarak sürekli veya kademeli bir değişim gösteren yüksek ısıl direnç kapasitesine sahip ileri teknoloji malzemeleridir.

MATLAB İLE YOUNG MODÜLÜ VE POİSSON ORANI GRAFİKLERİNİN ÇİZDİRİLMESİ

FGM’NİN GERİLME-ŞEKİL DEĞİŞTİRME GRAFİĞİ

Poisson oranı. Elastiklik Modülü Yoğunluk

Matlab kullanılarak malzeme katmanlarının özellikleri belirlenmiştir:

Örnek n=1 için;

Merminin kinetik enerji değişimi

1. Katmanda oluşan kontak kuvveti

1.Katmanda oluşan gerilme dağılımı

Plakada oluşan doğrusal deformasyon

BİZİ DİNLEDİĞİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ

KAYNAKLAR:

1. Uslu, M., DOCOL 22MnB5 Çeliğinin Balistik Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi,

İSTANBUL, 2007.

2. Özşahin, E., Entegre Bir Zırhın Yüksek Hızlı Çarpma Yükleri Altındaki Davranışı, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik

Üniversitesi, İSTANBUL, 2003.

3. MBM432 Balistik Malzemeler, Erciyes Üniversitesi, http://docplayer.biz.tr/1820596-Mbm432-balistik-malzemeler.html.

4. Demir, T., Metal ve Katmanlı Zırh Malzemelerinin 7,62 mm’lik Zırh Delici Mermiler Karşısında Balistik Başarımlarının

İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi, Ankara, 2008.

5. Mengüç, G.S., Textiles Used for Balistic Protection, Their Properties and Balistic Performance Tests, Vol. 22, no. 98, Year

2015/2.

1. Tunca, Ö.B., Fonksiyonel Derecelendirilmis Malzeme ve Sandviç Plakların Patlama Yükü Altındaki Titresim Analizi, Yüksek

Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2009.

2. Alagöz, H., Gülgeç, M., Konez, A., Fonksiyonel Derecelendirilmiş Malzemeler ve Kullanım Alanları, Gazi Üniversitesi,

Ankara.

3. Ersan, Ç., Fonksiyonel Derecelendirilmiş Disklerde Termal Gerilme Analizi, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi,

Denizli, 2008.

4. Aydın, M., Düşük Hızlı Çarpma Yükleri Altında Fonksiyonel Kademelendirilmiş Dairesel Plakaların Mekanik Davranışlarının

İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi, Kayseri, 2009.

5. Uymaz, B., Fonksiyonel Derecelendirilmiş Dikdörtgen Plakların Üç Boyutlu Serbest Titreşim Analizi, Doktora Tezi, Edirne,

2008.

6. Sharma, K., Kumar D., Nonlinear stability and failure analysis of perforated FGM plate, vol. 54, pp. 665-675, 2016.