Drop test simulation of a munition with foams and parametric study on foam geometry and material
Köpük malzeme entegre edilmiş mühimmat düşürme testleri simülasyonları ve köpük malzemelerin boyutsal optimizasyonu
- Tez No: 383361
- Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH ULAŞ, PROF. DR. LEVEND PARNAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
Mühimmatlar, depolama, taşıma, istifleme vb gibi durumlarda istenmeyen düşürme senaryoları ile karşılaşabilmektedir. Böyle bir senaryoda mühimmat üzerinde kritik komponentlerin fonksiyonelliklerini yitirmemeleri gerekmektedir ve bunun icin askeri standartlarda belirlenen kritik yük seviyelerinin geçilmemesi gerekmektedir.Bunun sağlanabilmesi için kullanılan metodlardan biri yüksek maliyet ve zaman problemlerini doğuran deneysel metodlardır. Son yıllarda ise deneysel metodlar yerine numerik metodlara bir eğilim gorülmektedir ve sonlu elemanlar metoduna sıkça başvurulmaktadır.Köpük malzemelerin enerji emebilme yetenekleri sayesinde düşürme anında ortaya çıkan yük seviyeleri azaltılabilmektedir. Ancak sonlu elemanlar kodları ile köpük malzemelerin davranışlarının sergilenmesi oldukça zordur. Bunun temel nedeni de köpük malzemelere ait malzeme parametrelerinin literatürde sıkça yer almamasıdır. Bu yüzden seçilen iki köpük malzemeye ait parametreler malzeme karakterizasyon testleri ile belirlenmiştir. Bir sonraki aşamada ise bu malzemelere uygun malzeme modelleri kullanılan nümerik kod olan LS-DYNA içinden seçilmiştir.Daha sonra mühimmatların düşürme testleri ile ortaya çıkan yük mertebeleri belirlenmiştir. Bu testlerin nümerik ortamda simulasyonları ise bir sonraki adımdır ve bu aşamada benzer mertebelere ulaşıldığı görülmüştür. Yapılan çalışmaların son bölümlerinde ise test ve analizlerde görülen yüksek yük seviyelerini kabul edilebilir limitlere çekebilmek için nümerik ortamda köpük malzemelerin boyutları üzerinde parametrik bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Yapılan parametrik çalısma sonunda mühimmat üzerindeki yük seviyelerini kabul edilebilir seviyelere çeken üç adet alternatif geometri belirlenmiştir. Son olarak da bu üç alternatiften üretimsel zorluklar ve maliyet unsurlari da göz önüne alınarak en uygun olanı seçilmiştir.
Özet (Çeviri)
Unintentional drop of munitions could be encountered during the storage, transportation, and loading processes. In such an impact, malfunctioning of crucial components of munitions is the worst scenario that may be encountered and level of loads should not reach to critical levels. From two possible methods, experimental one is not frequently applied owing to high cost of money and time. On the contrary, particularly in last couple of years, interest is shifted to numerical simulations such as finite element method.In this thesis, foam materials will be investigated as energy absorbers to reduce the effect of loads during the impact. However, modeling the behavior of foam materials by FE codes is a challenging task. In other words, more than a few material parameters which are not commonly specified in literature are sufficient to represent the behavior of foams in an appropriate way. For this reason, material characteristics of the selected two foam materials, expanded polypropylene and polyethylene, have been obtained in this study. Characterization of EPP and PE is followed by the selection of the appropriate material models in LS-DYNA which is a nonlinear explicit finite element code.Drop tests of munitions on which initially specified foam materials are integrated were done to identify the load levels. Validation of drop tests which are explained in detail in this thesis has been accomplished by LS-DYNA. Final section of the thesis is related to optimization of the foam geometry which will provide reducing load levels to allowable limits. After optimization studies, three alternative geometries which succeed in to reduce loads to allowable load levels were reached. Finally, one of three alternatives is selected considering cost and manufacturing difficulties.
Benzer Tezler
- Design and analyses of porous concrete for safety applications
Başlık çevirisi yok
AYDA ŞAFAK AĞAR ÖZBEK
Doktora
İngilizce
2016
İnşaat MühendisliğiTechnische Universiteit Delft (Delft University of Technology)PROF. DR. K. VAN BREUGEL
- Yeni bir bulaşık makinesi mekanik yapı ve ambalaj modülünün sonlu elemanlar yöntemiyle optimizasyonu
Optimization of the mechanical structure of a dishwasher and its packaging module using finite element method
OĞUZHAN MÜLKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜLER
DOÇ. DR. ERDEM ACAR
- Cep telefonlarında tasarım alternatiflerinin darbeli yüklemeler açısından incelenmesi ve geliştirilmesi
Analysis and development of design alternatives on mobilephones with regard to impact loading
ÖZGÜR İYİSON
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEMET ZOR
- Darbe hasarına maruz kalan sandviç kompozitlerin statik mukavemetinin incelenmesi
Investigation of static strength of sandwich composites subjected to impact damage
ABDULLAH İKİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAHİT MECİTOĞLU
- Sahne analizi için ses kaynağı tespiti
Sound source identification for scene analysis
İSMAİL İREN SALTALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN İNCE