6063, 6061, 6082 alüminyum malzemeden imal edilmiş menfez yapılarında mermi çarpması sonucunda oluşan etkiler
The effects of bullet shape on the ballistic performances of 6063, 6061, 6082 aluminum alloy louvers
- Tez No: 863304
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH USTA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez kapsamında, farklı alüminyum alaşım sınıfları (6063, 6061, 6082) baz alınarak tasarlanan menfez yapısının nümerik analiz ve deneysel çalışmalarla balistik çarpma etkisi sonucunda elde edilen tepki verileri incelenerek dayanım ve deformasyon ilişkilerinin karşılaştırılması ve değerlendirilmesi, bu sayede hangi alüminyum alaşım sınıfının sabit hızlı mermi çarpması etkisi karşı dayanımının yüksek olduğunun bulunması amaçlanmaktadır. Araştırmada, öncelikle geliştirilen menfez tasarımında kullanılacak alüminyum sınıflarının malzeme özellikleri (akma dayanımı, kopma dayanımı, kopma uzaması vs.) belirlenmiş, daha sonra sistemin bu malzeme özelliklerine göre dayanım ve deformasyon hesapları LS-DYNA yazılımı kullanılarak sonlu elemanlar analizi ile ilgili mermi çarpması etkisi altında incelenmiştir. Numuneler 50x50 cm boyutlarında alüminyum profillerin çevre çerçevesine vida ile bağlı olarak üretilmiştir. Çevre çerçeve ve yatay profiller alüminyum ekstrüzyon kesittir. Her menfezde sekizer adet açılı, dikeyde yaklaşık 5,5 cm aralıklarla konuşlandırılmış“S”profil bulunmaktadır. Çarpma hızı ve mermi çapı tüm modellerde sabit tutulmuştur. Analizlerde başlangıç hızı 841,2–853,5 m/sn olan 7.62 mm x 51 mm NATO Ball M80 mermi kullanılmıştır. Balistik testler KIM Technologies - Kayseri İleri Malzemeler Balistik Test Laboratuvarı'nda 29 Eylül 2023 tarihinde gerçekleştirilmiştir. Ölçüm belirsizliği yüzde 95 Güven Aralığında, k=2 için hızda yüzde 0,667 (3,243 m/s) olarak hesaplanmıştır. Balistik atışlar 0o, 30o ve 45o derece açılarda 10 metre mesafeden yapılmış olup hız okuma mesafesi 2,5 m'dir. Sistemin davranışı deneysel çalışmalar ile desteklenerek nümerik ve deneysel sonuçlar kendi içinde kıyaslanmıştır. Sonuç olarak sabit balistik çarpma yükü altında farklı alüminyum sınıfları kullanılarak oluşturulmuş menfez yapısının dayanım ve deformasyon değerleri karşılaştırılmış ve değerlendirilerek farklı malzemelerden üretilen menfez yapılarının balistik çarpma direnci ortaya çıkarılmıştır. Balistik test sonuçları Al-6061-T6 target malzemesinden yapılan menfezin kabul edilen deney parametreleri altında sabit hızlı mermi çarpması etkiye karşı mukavemetinin daha yüksek olduğunu göstermiş, nümerik analizler bu sonucu doğrulamıştır.
Özet (Çeviri)
In the scope of this thesis, the strength and deformation relationships of a louver structure designed based on different aluminum alloy grades (6063, 6061, 6082) are investigated by analyzing the response data obtained from numerical analysis and experimental studies under constant impact loading. The aim is to compare and evaluate the strength and deformation characteristics, thus determining which aluminum alloy grade is more resistant to constant impact loading. In the research, firstly, the material properties of the aluminum grades to be used in the developed louver design (yield strength, ultimate tensile strength, elongation at break, etc.) were determined, and then the strength and deformation calculations of the system according to these material properties were examined under impact loading through finite element (FE) analysis using LS-DYNA software. The samples were produced by being screwed to the surrounding frame of 50x50 cm aluminum profiles. The surrounding frame and horizontal profiles are made of aluminum extrusion sections. Each vent contains eight angled“S”profiles positioned vertically at approximately 5.5 cm intervals. The impact loading and bullet diameter were kept constant in all models. A 7.62 mm x 51 mm NATO Ball M80 bullet with an initial velocity of 841.2–853.5 m/s was used in the analyses. Ballistics tests were carried out at KIM Technologies - Kayseri Advanced Materials Ballistic Test Laboratory on September 29, 2023. The measurement uncertainty is calculated as 0.667% (3.243 m/s) at speed for k=2, at 95% Confidence Interval. Ballistic shots were made from a distance of 10 meters at 0o, 30o and 45o degree angles and the speed-reading distance was 2.5 m. The behavior of the system was supported by experimental studies, and the numerical and experimental results were compared internally. As a result, the strength and deformation values of the louver structure created using different aluminum grades under constant ballistic impact load were compared and evaluated and the ballistic impact resistance of the louver structures produced from different materials was revealed. Ballistic test results showed that the louver made of Al-6061-T6 target material had higher resistance to constant velocity bullet impact under the accepted test parameters, and numerical analyzes confirmed this result.
Benzer Tezler
- Bir alüminyum alaşımı ile basınçlı döküm yöntemi kullanılarak tabanca gövdesi üretimi
With one of aluminum alloy using die casting method producing gun body
VOLKAN TOPTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
- Büyük kesitli dökme çelik malzemelerin mekanik özelliklerinin bileşim ve işlem süreçleri ile ilişkisi
The relationship between the mechanical properties of heavy section cast steel materials and their composition and processes
ERSEL AYDIN
Doktora
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KELAMİ ŞEŞEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEVAT FAHİR ARISOY
- 6xxx serisi alüminyum dövme alaşımlarının yaşlanma parametrelerinin korozyon davranışına etkisi
Effect of aging parameters of 6xxx series aluminium wrought alloys on corrosion behavior
MURAT DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEREM ALTUĞ GÜLER
- Domuz derilerine kireçliğin etkisi üzerinde bir araştırma
A Study on efection of liming on pig skins
EDİZ TEMEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1990
Deri ve Kürk TeknolojisiEge ÜniversitesiDeri Teknolojisi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SÜLEYMAN KOCA
- Genel cerrahi servislerinde yatan 60 yaş üzeri hastaların bilişsel fonksiyonlarının, uyku ve yaşam kalitelerinin değerlendirilmesi
Evaluation of cognitive functions, sleep and life quality of 60 years old patients in general surgical services
GİZEM KARAKUŞ