Seramik plaka ile güçlendirilmiş bal peteği çekirdekli sandviç panellerin balistik darbe tepkisi: Sayısal ve deneysel analiz çalışması
Ballistic impact response of honeycomb core sandwich panels reinforced with ceramic plates: A numerical and experimental analysis study
- Tez No: 930299
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF TANSEL İÇ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Savunma ve Savunma Teknolojileri, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Başkent Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Zırh malzemeleri savaşlarda çok sayıda hayatı korumuş olup, üretilen yeni silahlara karşılık yeni koruyucu malzemelerin geliştirilmesi ve zırhta yapılan silah geliştirmesine paralel aynı oranda iyileştirmeler ile daha iyi koruma ve daha hafif tasarımlar ortaya çıkmıştır. Bu çalışma, honeycomb çekirdekli sandviç panellerin yüksek hızlı penetratör çarpmasına karşı mekanik tepkisini deneysel ve sayısal yöntemlerle analiz etmektedir. Çalışmada, 304 paslanmaz çelik ve AA 3003 alüminyum alaşımı çekirdeklerden oluşan sandviç paneller, LS-DYNA yazılımı kullanılarak yüksek hızlı darbelere maruz bırakılmış ve çeşitli penetratör tipleri ile simüle edilmiştir. Ayrıca, B4C (Bor Karbür) ve Al₂O₃ (Alümina) seramik kaplamaların balistik performansa etkisi araştırılmıştır. Simülasyon ve saha testleri sonucunda, B4C kaplamalı panellerin yüksek enerji absorpsiyon kapasitesine sahip olduğu ve STANAG 4569 Level 3 standartlarına uygun balistik dayanım sağladığı tespit edilmiştir. Bu çalışma, yüksek hızlı çarpma direncine sahip, hafif ve optimize edilmiş zırh sistemlerinin tasarımında çekirdek malzeme seçimi, seramik kaplama optimizasyonu ve sayısal modelleme yaklaşımlarının önemini vurgulamaktadır. Gerçekleştirilen simülasyonlar, RHA zırh çeliği ile aynı koruma seviyesini sağlayabilecek en düşük ağırlık değerine sahip optimum alansal yoğunluğun belirlenmesine olanak tanımıştır. Elde edilen sonuçlar, B4C seramik kaplamaya sahip bal peteği çekirdekli sandviç panelin, STANAG 4569 standardına göre 3. seviyeden daha üstün bir koruma performansı sunduğunu ortaya koymuş ve böylece çalışmada öne sürülen hipotez güçlü bir şekilde desteklenmiştir. Bu bulgular, zırh tasarımında hafiflik ve yüksek koruma dengesinin başarılı bir şekilde sağlanabileceğini göstermektedir. ANAHTAR KELİMELER: Honeycomb sandviç paneller, yüksek hızlı darbe, enerji absorpsiyonu, balistik dayanım, çekirdek malzeme davranışı, perforasyon direnci, LS-DYNA, STANAG 4569, sayısal analiz.
Özet (Çeviri)
Armor materials have protected countless lives in battles, and the development of new protective materials has paralleled the advancements in weaponry. As a result, improved protection and lighter designs have emerged with ongoing enhancements in armor systems. This study analyzes the mechanical response of honeycomb core sandwich panels under high-speed penetrator impact using experimental and numerical methods. The research involves sandwich panels with 304 stainless steel and AA 3003 aluminum alloy cores, which were subjected to high-velocity impacts using LS-DYNA software and simulated with various penetrator types. Additionally, the ballistic performance of B4C (Boron Carbide) and Al₂O₃ (Alumina) ceramic coatings was investigated. Simulation and field test results indicate that B4C-coated panels exhibit high energy absorption capacity and comply with STANAG 4569 Level 3 ballistic resistance standards. This study highlights the importance of core material selection, ceramic coating optimization, and numerical modeling approaches in the design of lightweight and optimized armor systems with high-velocity impact resistance. The performed simulations enabled the determination of the optimal areal density, which ensures the same level of protection as RHA armor steel with the lowest possible weight. The findings demonstrate that honeycomb core sandwich panels with B4C ceramic coatings offer superior ballistic protection beyond STANAG 4569 Level 3 standards, strongly supporting the hypothesis proposed in this study. These results indicate that a balance between lightweight and high protection can be successfully achieved in armor design. KEYWORDS: Honeycomb sandwich panels, high-velocity impact, energy absorption, ballistic resistance, core material behavior, perforation resistance, LS-DYNA, STANAG 4569, numerical analysis.
Benzer Tezler
- Grafen esaslı kompozit kaplamaların korozyon ve aşınma özellikleri
Corrosion and wear properties of graphene based composite coatings
KUBİLAY KILIÇÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET UYSAL
- Computational analysis of advanced composite armor systems
İleri kompozit zırh sistemlerinin hesaplamalı yöntemlerle analizi
MUSTAFA BÜLENT BAŞARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVEND PARNAS
- Yapıştırıcı malzemelerin balistik zırh sistemine etkisinin araştırılması
Investigation of the effect of adhesive materials on ballistic armor system
TUĞÇE TEKİN BAŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma TeknolojileriGazi Üniversitesiİmalat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇETİN KARATAŞ
- Alüminyum plaka yüzeyinin mikro ark oksidasyon yöntemiyle nano boyutlu ZrO2 tanecik hapsedilmiş Al2O3 kaplanması ve dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Coating of the nano-dimensional ZrO2 embedded Al2O3 layer with micro arc oxidation method on the aluminium plate and investigation of the dielectric properties of these layer
ONUR ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET KÜRŞAT KAZMANLI
- CAD/CAM teknolojisi ile üretilen farklı tam seramik kron restorasyonların internal ve marjinal uyumları ile klinik başarılarının in vivo olarak değerlendirilmesi
In vivo evaluation of the internal and marginal adaptation and clinical success of different full ceramic crowns generated with CAD/CAM technology
SİNEM OK
Doktora
Türkçe
2017
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN ÖZKAN