The effects of light-weight interface material on the stress wave propagation in the multilayered composite armor system
Hafif ara yüzey malzemelerinin çok katmanlı kompozit zırh sisteminde gerilme dalgası yayınımına etkileri
- Tez No: 299177
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ALPER TAŞDEMİRCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Bu çalışmanın ana amacı, ara yüzey malzemesinin kompozit zırhın balistik performansına etkisini ve gerilme dalgası ilerleyişini nümerik ve deneysel olarak incelemektir. Üç farklı ara yüzey malzemesi, EPDM lastik, Teflon ve alüminyum metalik köpük denenmiştir. Alüminyum metalik köpük ve Teflon ara yüzey malzemesi içeren konfigürasyonlarda seramik katman istenildiği gibi etkin şekilde kırılmaktayken, diğer konfigürasyonlarda kırılma ekseni etrafında nispeten daha büyük seramik kırıkları gözlenmektedir. Buna bağlı olarak, ara yüzeysiz halin kompozit katmanı üzerinde ciddi miktarda delaminasyon gözlenirken, EPDM lastik içeren konfigürasyonun kompozit katmanında Teflon'dakine göre daha geniş ve derin, Teflon ve alüminyum köpük ara yüzeyli konfigürasyonlarda ise daha az miktarda hasar gözlenmektedir. Ayrıca, tüm ara yüzey malzemeleri, özellikle alüminyum köpük, kompozit katmana iletilen gerilme değeri miktarında önemli oranda azalmaya neden olmaktadır. Ancak, Teflon ve alüminyum köpük ara yüzeyleri kompozit katmanı gerilme dalgası iletimi sırasında önemli oranda gecikmeye neden olurken (sırasıyla ~15 ve ~25 ? s ), EPDM lastik ara yüzeyi kompozit plakanın ilk gerilme oluşumunda kayda değer bir gecikmeye neden olmamıştır. Buna ek olarak, Teflon ve alüminyum metalik köpük ara yüzey malzemesi içeren konfigürasyonlarda seramik etkin bir şekilde kırıldığından, mermi kinetik enerjisinin büyük bölümü bu katmanda sönülmenmiş, sonuç olarak, kompozit katmana iletilen enerji azalmıştır. Bu noktada alüminyum metalik köpük ve Teflon ara yüzeylerinin etkinlikleri zırh delici mermi kullanılarak yapılan balistik testler ve bunların nümerik simülasyonları ve çelik bilye kullanılarak yapılan çarpma haznesi testleriyle doğrulanmıştır. Söz konusu malzemeler, balistik performanslarının kanıtlanmasının ardından, eş alansal yoğunluklarda incelenmişlerdir. Sonuç olarak alüminyum metalik köpüğün kompozit katmana iletilen gerilme değerinin azaltılması, iletim zamanın gecikmesi ve bu katmandaki hasar miktarının azaltılmasında en etkin ara yüzey malzemesi olduğu saptanmıştır.
Özet (Çeviri)
The main purpose of the current study is to investigate the effect of interlayer material on the ballistic performance of composite armor and stress wave propagation both experimentally and numerically. Three different interlayer materials, EPDM rubber, Teflon and Aluminum metallic foam, were tried. Relatively large pieces of the ceramic around the impact axis in the rubber interlayer configuration were observed while the ceramic layer was efficiently fragmented in Aluminum foam and Teflon interlayer configurations. Accordingly, more significant amount of delamination in composite layer of without interlayer, larger and deeper delamination in EPDM rubber configurations was observed while fewer amounts were observed on Teflon and Aluminum foam configurations .Also, all interlayers caused reduction in the magnitude of the stress transmitted to the composite backing plate, particularly Aluminum foam. However, EPDM rubber did not cause delay in the initial stress build-up in the composite layer, whereas Teflon (~15 ? s) and Aluminum foam (~25 ? s) caused a significant delay. Also, as ceramic was efficiently fragmented in Teflon and Aluminum metallic foam interlayer configurations, greater amount of projectile kinetic energy was absorbed in this layer, as a consequence, the remaining energy which was transmitted to composite backing plate was decreased. At this point, the effectiveness of Aluminum foam and Teflon were validated with conducting ballistic tests and corresponding numerical simulations and impact chamber tests. After this validation, the ballistic performance of aforementioned materials was compared at equal areal densities. Finally, Aluminum foam was found to be more effective interlayers in reducing the stress values transmitted to the composite backing plate and reduction of the damage imparted to this layer.
Benzer Tezler
- Incremental forming of light weight sheet materials at elevated temperature: An investigation of formability, failure, and output quality of the process
Başlık çevirisi yok
HOSEIN KHALATBARI
Doktora
İngilizce
2021
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU
- Akustik yüzey dalga esasına dayanan filtrlerin analizi, tasarımı ve GSM sistemindeki uygulamaları
Analysis and design of saw filter and saw filter applications in GSM
H.CEMİL KARAGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Tünel kazılarında oluşan solunabilir tozun etüdü
Respirable dust generation in Tünnel excavetions
ATAÇ BAŞÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Maden Mühendisliği ve Madencilikİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERDİL AYVAZOĞLU
- Metal infiltre edilmiş mikro poroz karbon kompozitlerin aşınma ve sürtünme davranışının karakterizasyonu
Başlık çevirisi yok
GÜLTEKİN GÖLLER
Doktora
Türkçe
1997
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN TEKİN
- Nano-silika kullanılarak üretilen betonların mekanik, elastik ve inelastik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical, elastic and inelastic properties of concrete produced using nano-silica
HASAN NURİ TÜRKMENOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURİ ATAHAN