Karbon Fiber, Aramid Fiber ve Cam Fiber malzemelerden oluþan kompozit koruyucu zýrhlar üzerine sayýsal bir analiz yapýlmýþtýr. Seçilen farklý kalýnlýklardaki bu kompozit malzeme üzerine yapýlan atýþlar ve atýþ sonrasýnda gerçekleþen deformasyonlar sonlu eleman esaslý ANSYS Explicit Dynamics modülü kullanýlarak gerçekleþtirilmiþtir. Çalýþmada kompozit malzemeye 9 mm FMJ ve 7,62 NATO FMJ mermi ile deðiþen hýzlarda atýþlar yapýlmýþtýr. Yapýlan atýþlar NIJ0101.06 Standardý kapsamýndaki bu mühimmatlar için tanýmlanan Seviye IIA (1), Seviye II(1) ve Seviye III hýzlarý kullanýlarak atýþlar simüle edilmiþtir. Atýþlarda kompozit bileþenlerinin toplam kalýnlýklarý için çarpma testleri yapýlmýþ ve atýþlar sonrasýnda malzemelerin koruma saðlayýp saðlamadýðý, deformasyon deðerleri ve mermi çekirdeði enerji seviyelerindeki deðiþimler bulunmuþtur.
Çözümün kararlýlýðýný ve doðruluðunu saðlamak için analizde zaman artýmlarý ve düðüm sayýlarý kararlýlýðý saðlanarak her bir çözüm adýmýnda kütle, momentum ve enerji korunumu gösterilmiþtir. Sayýsal modelde malzemenin büyük gerilmelere, yüksek gerilme oranlarýna ve yüksek sýcaklýklara maruz kalmasý nedeniyle mukavemet davranýþýný temsil etmek için analizlerde Johnson-Cook modeli kullanýlmýþtýr.
Kompozit zýrhlarýn analitik çözümlemelerinde birbirinden farklý modeller kullanýldýðý bilinmektedir. Bu modellerden bir kýsmý enerji ve momentum korunumlarýndan gidilerek balistik koruma saðlayacak þekilde koruyucu zýrh malzemesinin kalýnlýðýnýn ve bu kalýnlýða karþýlýk mermi hýzýnýn bulunmasýdýr. Diðer yöntemler ise balistik koruyucu malzemelerin deformasyonlarýnýn hesaplanmasý üzerine kurulmuþtur. Bu çerçevede elde edilen sayýsal sonuçlar kompozit zýrhlarda kullanýlan deneysel sonuçlarla karþýlaþtýrýlmýþtýr.
Anahtar Kelimeler: Balistik, Kompozit, Sayýsal, Ansys
|