Dinamik iç basınca maruz kalın cidarlı silindirlerin gerilme analizi ile ağırlık optimizasyonu
Weight optimization by stress analysis of thick-walled cylinders subjected to dynamic internal pressure
- Tez No: 452716
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ŞENEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dumlupınar Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 93
Özet
Silah tasarımında hafiflik en önemli parametreler ve gereksinimlerden birisidir. Geçmişte bir silah namlusunu üretebilir olmak yeterli sayılırken ağırlık kriteri çok fazla dikkate alınmıyordu. Günümüzde ise savunma sanayi ürünlerinde dayanıklılığın yanı sıra hafiflik ve dolaylı olarak taşınabilirlik ile hızlı manevra kabiliyeti önem kazanmıştır. Hafif bir silah tasarımı için ilk adım hafif bir namlu tasarlamaktır. Bir namlunun hafifletilmesi malzeme seçimi, cidar optimizasyonu veya üretim yöntemi değişikliği gibi yollarla sağlanabilir. Bu kapsamda optimum boyutlarda bir namlu tasarlamak silah tasarımı için ilk ve en önemli adımdır. Bu çalışmada analitik yöntemlerle çözümlenmesi oldukça zor olan namlu cidar kalınlığının patlama sonucu oluşan basınç değerleriyle, eksen boyunca hesaplanması ve optimizasyonu hedeflenmiştir. Namlu; ait olduğu sistemden ayrılamayacağı için silah sistemi, alt sistemleriyle anlatılmıştır. Ayrıca; iç balistik temel denklemlerine değinilmiş, mühimmat ve silah sistemleri sınıflandırılmış, analiz adımlarında izlenen metot ve kabuller verilmiştir. Bu doğrultuda; seçilen mühimmata ait basınç değerleri ?PRODAS? programıyla elde edilmiştir. Namlu tasarımı 3 boyutlu tasarım programı olan ?CATIA? da yapılmış ve tasarlanan model sonlu elemanlar paket programı ?Abaqus CAE? ye aktarılmıştır. Model burada çözümlenerek gerilme dağılımında kritik yerler belirlenmiş ve bu yüksek gerilme değerlerine göre namlu cidar kalınlığı, emniyet faktörü hesaba katılarak optimize edilmiştir. Çözüm yapılırken; elde edilen basınçlar değerlendirilmiş, modele bu basınç değerlerinin doğru verilebilmesi için algoritmalar çalışılmış ve sonuçta gerçek patlama olayını temsil edebilecek bir sistem oluşturulmuştur. Bu sayede; namlu malzemesi, kalibresi, uzunluğu ile mühimmata ait parametreleri belli olan sistemlerin namlu cidarı optimizasyonuna yönelik akademik çalışmalara yol gösterici bir yaklaşım geliştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The lightness is one of the most important parameters and requirements in today?s gun design. In the past, being able to produce a gun barrel was considered enough and weight criterion was not taken into account. Today, durability as well as lightness and fast maneuver capability have become important. The first step to design a light gun is to design a light barrel. The reduction of the weight of a barrel can be provided by the choosing of light material, wall optimisation or production method modification. In this sense, designing a barrel in optimum dimensions is the first and most important step to design a gun. In this study, the aim is to calculate and optimize bore thickness through the barrel axis with the pressure values after the explosion, which is hard to solve by analitical methods. As the barrel can not be distinguished from the system it belongs, the weapon system is explained with sub systems.In addition, the fundamental equations of interior ballistics are mentioned, ammuniton and gun systems are classified, the term of ?optimization? is explained and methods and assumptions that are followed in analysis steps are given. In this sense, pressure values of selected munition are obtained with the ?PRODAS? programme. The barrel was designed by ?CATIA? which is a 3D design programme and the model was transferred to the ?Abaqus CAE? finite element packet program. The model here is solved and critical locations in the distribution of stresses are determined. According to these high stress values, bore thickness is optimized with safety factor. During the analysis, the obtained pressure values are evaluated and algorithms are studied to input these values into the model correctly. Finally, a system is created that could represent a real explosion situation. In this way, an approach is developed to lead academic studies which are about the optimization of barrel thickness in the systems whose barrel material, caliber, length and ammunition parameters are certain.
Benzer Tezler
- Static and dynamic analysis of axisymmetric structures using harmonic solid ring finite element modeling
Harmonik halka sonlu eleman modellemesi kullanarak eksenel simetrik yapıların statik ve dinamik analizi
ALİ İHSAN KARAKAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
İnşaat MühendisliğiKaradeniz Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞE DALOĞLU
- An Approximate model for the dynamic analysis of thermoelastic cylindrical shells
Başlık çevirisi yok
ANWAR-UL-HAQ MUNEEB
Doktora
İngilizce
1990
Mühendislik BilimleriOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YALÇIN MENGİ
- Domain-boundary element method for elastodynamics of functionally graded thick-walled cylinders and annullar coatings
Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş kalın duvarlı silindirlerin ve dairesel kaplamaların elastodinamik için alan sınır eleman yönetemini
ABD ELRAHIM ABEIDI
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERKAN DAĞ
- Dinamik özellikleri belirlenen sıkıştırılmış killi kalın bir zemin tabakasının tek boyutlu sismik yer tepki analizleri
1D ground response analyses of compacted soil with dynamic properties measured in laboratory
CEREN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP İYİSAN