Optimization of number, sequence and thickness of layers for metal-ceramic multilayer armor
Çok katmanlı metal-seramik zırh sistemlerinde katman sayı, sıra ve kalınlıklarının optimizasyonu
- Tez No: 709048
- Danışmanlar: PROF. DR. FARUK ELALDI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Savunma Platformları Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 129
Özet
Kinetik enerjili mühimmatlara karşı en iyi balistik performansı sağlayan çözümler üretme noktasında, çok katmanlı metal-seramik konfigürasyonlara sahip kompozit zırh sistemlerinde katmanların sayı, sıra ve kalınlıklarını belirlemek 21. yüzyılda çok ilgi uyandıran bir konu haline gelmiştir. Bu durum, şu ana değin ortaya çıkan sorun alanlarını çözmek için daha fazla kavrayış geliştirebilmeyi hedefleyen fazla sayıda araştırmaya konu olacak şekilde evrilmiştir. Sorun alanlarından bazılarını belirtmek gerekirse, kullanılan seramik cinsinin, ön veya arka tabaka için dayanımı yüksek ya da sünek metal kullanımın, katmanlamanın, optimum seramik kalınlığı - arka katman metali kalınlığı oranının, katmanlar arası boşluk bırakmanın performansa etkisi vb. dile getirilebilir. Bu çalışmada, anılan sorunlu alanlara yönelik olacak şekilde, optimum balistik performansa dair olası çıkarımlara ulaşmak hedeflenmiş, bu maksada hizmet edecek hedef konfigürasyonları tasarlanmıştır. Çalışma, hedef bakış açısı temel alınarak yürütülmüş olsa dahi STANAG 4569 KE-4 balistik koruma seviyesine ulaşmak amaç edinilmiştir. 12,7 mm çelik çekirdekli zırh delici mühimmatlar kullanılmak suretiyle yüksek hızlı balistik testler icra edilmiştir. Nümerik analizlerin eş zamanlı icra edilen balistik testler ile delme derinliği bakımından küçük hata payları dahilinde uyuştuğunu görmeyi müteakip, gerekli çıkarımları sağlayacak yeterli veriyi elde edebilmek maksadıyla daha fazla nümerik analiz gerçekleştirilmiştir. Bu çıkarımlar dahilinde -diğerleri yanında- seramik seçiminin önemli olduğu, katmanlamanın hiçbir şekilde performansa katkı sağlamadığı ve en iyi korumanın önde sert ve dayanımı yüksek bir metal, boşluk katmanı, pekliği yüksek seramik, arkada sünek ve düşük yoğunluklu bir metal sıralamasına sahip bir konfigürasyon ile sağlanabileceği tespit edilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Çok katmanlı metal – seramik zırh sistemi, kompozit zırh, yüksek hız, silisyum karbür, çarpma.
Özet (Çeviri)
Determination of the number, sequence and thickness of layers in the composite armors of metal-ceramic multilayer configurations has gotten to be a very compelling issue in 21st century in terms of creating solutions yielding best ballistic performance against kinetic energy threats. This situation has evolved to be subjected to more research so as to gain more insight to resolve areas of drawbacks that have emerged so far. To mention some of these areas the effect of ceramic choice, high strength or ductile metals to be used either as cover- or back-plate, the effect of layering, best thickness ratio of ceramic to backplate, the effect of spacing, etc. have to be taken into account. It is intended within this study to cover some of these areas to end up with possible deductions towards the optimized ballistic performance. Some configurations were created to serve for this purpose. STANAG 4569 KE-4 ballistic protection level is aimed to be accomplished although the target point of view is dominant throughout the study. High velocity ballistic tests were carried out by the use of 12,7 mm steel core AP ammunitions. After ensuring the numerical results by depth of penetration conform to those of tests -simultaneously carried out- by small error margins, more numerical analyses were performed to populate sufficient data to extract the necessary deductions. In accord with these deductions, it is discovered, inter alia, that ceramic choice matters, layering is good by no means, and best protection could be elicited by a configuration in which the collocation of layers is in the order of a hard and high strength metal as coverplate, space, ceramic of high elastic modulus and ductile metal guaranteeing low density as backplate respectively. KEYWORDS: Metal - ceramic multilayer armor, composite armor, high velocity, silicon carbide, impact,
Benzer Tezler
- Improvement of inadequencies of small diameter artificial blood vessels
Küçük çaplı yapay damarların mevcut yetersizliklerinin iyileştirilmesi
İPEK YALÇIN ENİŞ
Doktora
İngilizce
2016
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜMMÜHAN TELEM GÖK SADIKOĞLU
- Polisilisyum tabaka üzerine fotolitografi yöntemi 0,3 mikron şekillendirme prosesinin optimizasyonu
Optimization of 0,3 µm photolithography process parameters over polysilicon layer
ZELİHA ÖZDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL
- İnce cidarlı silindirik kompozit yapıların yanal basınç altında burkulma davranışlarının analitik ve sonlu eleman yöntemleriyle incelenmesi
Buckling analysis of cylindrical composite shells under lateral pressure with numerical and analytical methods
MURAT EMRE ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKÇİ
- Torsional buckling analysis of composite thin-walled cylindrical shells by analytical and finite element methods
İnce cidarlı silindirik kompozit kabukların burulma burkulmasının analitik ve sonlu elemanlar metodu ile incelenmesi
GÜNEŞ AYDIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ
- İnce cidarlı silindirik kompozit kabukların eksenel yükleme durumunda burkulma davranışlarının analitik ve sonlu eleman yöntemleri ile incelenmesi
Buckling analysis of composite thin-walled cylindrical shells under axially loading by analytical solution and finite element methods
RAZI KALANTARI OSGOUEI
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM TÜFEKCİ