Ballistic performance of hybrid composite structures
Hibrit kompozit yapıların balistik performansı
- Tez No: 491145
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN KARAKUZU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Bu çalışmanın amacı farklı kalınlıkta olan ve farklı takviye elemanlarıyla oluşturulan kompozit yapıların balistik davranışlarını numerik olarak incelemektir. Zırh delici 7.62 M61 AP mermi tipi kullanılarak oluşturulan kompozit modeller üzerine dört farklı hızda atış yapılmıştır. Kompozit yapının ön yüzeyini oluşturan alümina seramik 6 mm, 8 mm, 10 mm olmak üzere üç farklı değişken kalınlıkta kullanılmıştır. Kompozit yapının arka yüzeyini oluşturan kumaş takviyeli epoxy kompozit, toplam kalınlıkları 10mm olacak şekilde üç farklı takviye elemanı kullanılarak toplamda altı farklı kompozisyona sahip olacak şekilde modellenmiştir. Takviye elemanı olarak aramid, S2 glass ve hibrit karbon-aramid kumaşlar kullanılmıştır. Ayrıca aramid ve S2 glass elyaflarından toplam kalınlıkları 10mm olacak şekilde hibrit aramid/S2 glass/epoxy modeli üç farklı kalınlık oranlarında oluşturulmuştur. Çalışmada Ansys ön işlemci, Ls-Dyna ise çözücü olarak kullanılmıştır. Kompozit malzemeler için çok katmanlı MAT 59 ve MAT 22; alüminyum oksit seramik malzeme için MAT 110 materyal kartları kullanılmıştır. Kompozit yapı için: dört farklı hız, üç farklı seramik kalınlığı ve altı farklı kompozit kompozisyonu için 72 farklı numerik analiz yapılmıştır. Sonuç olarak numerik analizin sonunda modellere atılan mermilerin giriş-çıkış hızına bağlı olarak çıkan verilerde, zırhların alansal yoğunluğu dikkate alınmadığında, alüminyum oksit/S2 glass/epoksi kompozit yapı diğerlerine nazaran balistik performansı daha yüksek bulunmuştur. Diğer taraftan bütün alansal yoğunluk ve seramik kalınlıkları dikkate alındığında Aramid/epoksi destek plakasının diğerlerine nazaran balistik performansı daha iyi olduğu bulundu.
Özet (Çeviri)
The aim of this study is to numerically investigate the ballistic behavior of composites with different thicknesses and different reinforcements. The guns were shot at four different velocities on composite models using armor-piercing 7.62 M61 AP projectiles. The alumina ceramics forming the front surface of the composite structure were used in three different thicknesses, 6 mm, 8 mm, 10 mm. The fabric-reinforced epoxy composite, which forms the back surface of the composite structure, is modeled to have six different compositions in total, using three different reinforcing elements, with a total thickness of 10 mm. Aramid, S2 glass and hybrid carbon-aramid fabrics were used as reinforcement. In addition, the aramid/S2 glass/epoxy model has been produced at three different thickness ratios, with aramid and S2 glass fibers having a total thickness of 10mm. In the study, Ansys was used as preprocessor and Ls-Dyna as solver. Multilayer MAT 59 and MAT 22 for composite materials; MAT 110 material cards were used for alumina ceramic material. For the composite structure: 72 different numerical analyzes were performed for four different velocities, three different ceramic thicknesses and six different composite compositions. As a result, the numerical analysis revealed that the alumina/S2 glass/ epoxy composites had a higher ballistic performance than the others in the data, based on the input-output velocity of the projectiles when the areal density of armors is not considered. Also, when the all ceramic thicknesses and areal density of armors are considered, it is found that the aramid/epoxy backing plate had a higher ballistic performance than the others.
Benzer Tezler
- Enhancement of ballistic properties by hybridization method of multi-layered composite panels
Çok katmanlı kompozit plakaların hibridizasyon ile balistik özelliklerinin geliştirilmesi
HİKMET SİNAN ÜSTÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN TANOĞLU
- Tek fazlı ve çok fazlı akıllı akışkan emprenye edilmiş aramid, ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen ve hibrit kompozit yapıların balistik performansının incelenmesi
Investigation of the ballistic performance of single-phase and multi-phase smart fluid impregnated aramid, ultra high molecular weight polyethylene and hybrid composite structures
KADİR MÜNİR ERCÜMEN
Doktora
Türkçe
2024
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT AYDIN
- Seramik, grafen, ultra yüksek molekül ağırlıklı polietilen (UHMWPE)' den oluşan hafif, dayanıklı balistik tabakalı kompozit plaka üretimi, özelliklerinin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Production and experimental-numerical investigation of lightweight, durable laminated ballistic composite plate composed of ceramics, graphene, ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE)
HALİL BURAK MUTU
Doktora
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiYozgat Bozok ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALAETTİN ÖZER
- Bor karbür (B4C) ve grafen nano partikül (GNP) takviyeli alüminyum (AA7075) matrisli kompozit zırh tasarımı ve balistik özelliklerinin incelenmesi
Design and investigation of ballistic behavior of boron carbide (B4C) and graphene nano particle (GNP) reinforced aluminum matrix composite armor
METİN GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriMilli Savunma ÜniversitesiHarp Silah ve Araçları Anabilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN AYTAÇ
- Balistik uygulamalar için nanokompozit nanolif malzeme üretiminin geliştirilmesi
Development of nanocomposite nanofiber materials production for ballistic applications
ÇAĞLA GÜL GÜLDİKEN
Doktora
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN FERDİ GERÇEL