مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تحلیلی و عددی نفوذ پرتابه در اهداف سرامیک- فلز و ارائه یک مدل اصلاحی

نویسندگان
1 دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مکانیک
2 دانشگاه تربیت مدرس
3 دانشگاه کینگزتون، لندن
چکیده
سرامیک‌ها به علت سختی بالا و چگالی پایین و مقاومت گرمایی بالا، به‌طور وسیعی در کاربردهای زرهی‌ و صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این‌رو در این مقاله، پدیده‌ نفوذپرتابه در اهداف سرامیکی به صورت تحلیلی و عددی مورد بررسی قرار گرفته و یک مدل اصلاحی جدید ارائه شده است. در بخش تحلیلی، تئوری وودوارد که یکی از تئوری‌های مهم در زمینه نفوذ پرتابه در اهداف سرامیک-فلز می‌باشد، مورد بررسی قرار گرفته و با اعمال اصلاحاتی در مدل مذکور نتایج بالستیک بهبود یافته‌اند و با نتایج تجربی هم‌خوانی خوبی دارند که در بخش تحلیلی، مدل اصلاحی جدیدی ارائه شده که در آن اصلاحاتی از جمله تغییر نیم زاویه شکست مخروط سرامیکی، سایش، قارچی شدن و صلبیت پرتابه و هم‌چنین تغییرات مقاومت فشاری سرامیک در طول فرایند نفوذ تحت عنوان خرابی، لحاظ شده است. در بخش عددی، یک مدل المان محدود با استفاده از نرم‌افزار ال‌اس‌داینا ایجاد و پدیده نفوذ پرتابه در هدف سرامیک-آلومینیوم شبیه‌سازی گردید. نتایج حاصل از روش تحلیلی و عددی با نتایج دیگر محققین مورد مقایسه قرار گرفته است و نتایج مدل اصلاحی در پیش‌بینی نتایج بالستیک، بهبود قابل ملاحظه‌ای را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Analytical and numerical investigation of projectile perforation into ceramic-metal targets and presenting a modified theory

نویسندگان English

Mahdi Tahmaseiabdar 1
Gholam Hossein Liaghat 2
Hadi Shanazari 1
Amin Khodadadi 1
Homayoun Hadavinia 3
Abar Abotorabi 3
چکیده English

Due to high hardness, low density and heat resistance, ceramics are widely used in armor applications and industry, thus, in this study, perforation process of projectile into ceramic targets is investigated analytically and numerically and a modified model is developed. In the analytical section, Woodward’s theory, one of the important theories in perforation process of projectile into ceramic targets, is investigated and some modifications are applied in Woodward’s model, hence the ballistic results of analytical method are improved and the modified model shows good agreement with the experimental results that in the analytical section, the modified model is based on Woodward’s model and modification of semi-angle of ceramic fracture cone, erosion, mushrooming and rigid from of projectile and also changes in yield strength of ceramic during perforation process, damage, are considered. In the numerical section, a finite element model is created using Ls-Dyna software and perforation process of projectile into Ceramic-Aluminum target is simulated. The results of the analytical method and numerical simulation are compared to the results of the other investigators and results of modified model show improvement in prediction of ballistic results.

کلیدواژه‌ها English

penetration
ceramic targets
ballistic limit
Woodward’s model
Numerical simulation