Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi

Yıl 2018, Cilt: 21 Sayı: 4, 951 - 960, 01.12.2018
https://doi.org/10.2339/politeknik.385490

Öz

Bu
çalışmada, fonksiyonel kademelendirilmiş plakalarda kalınlık boyunca
bileşenlerin hacimsel değişim sürekliliğinin, balistik performans üzerindeki
etkisi sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal analizler eksplisit dinamik analiz
yapabilen LS-DYNA sonlu elemanlar yazılımı kullanılarak yapılmıştır.



Seramik
(SiC) ve metal (Al) bileşenlerden oluşan fonksiyonel kademelendirilmiş
plakalarımda kademelendirilmiş bölgedeki lokal malzeme özelliklerinin
hesaplanmasında, mikro mekanik model olarak Mori-Tanaka şeması kullanılmıştır.
Plakaların elasto plastik davranışlarının modellenmesi için de, iki farklı
bileşene sahip yapılarda bileşenlerin, tek eksenli gerilme-şekil değiştirme
değerlerini kullanarak kompozit malzemenin gerilme şekil değiştirme eğrisinin
oluşturulması için geliştirilmiş olan TTO model kullanılmıştır. 

Kaynakça

  • 1] R. M. Mahamood, E. T. Akinlabi, “Functionally Graded Material”, Springer, Switzerland, (2017).
  • [2] Mori, T. and Tanaka, K.,1973. “Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions”, Acta Metallurgica, 21(5): 571–574, (1973).
  • [3] Benveniste, Y., “A new approach to the application of Mori-Tanaka’s theory in composite materials”, Mechanics of Materials, 6(2): 147 – 157, (1987).
  • [4] Tamura, I., Tomota, Y., and Ozawa, H., “Srength and ductulity of Fe-Ni-C alloys composed of austenite and martensite with various strength”, in Proceedings of the Third Conference on Strength of Metals and Alloys, 1: 611–615, (1973).
  • [5] Gunes R, Aydin M, Apalak MK, et al. “Experimental and numerical investigations of low velocity impact on functionally graded circular plates”, Composites Part B: Engineering, 59: 21-32, (2014).
  • [6] Kieback, B., Neubrand, A., and Riedel, H., “Processing techniques for functionally graded materials”, Materials Science and Engineering: A, 362(1–2): 81–106, (2003).
  • [7] Zhou, M., Xi, J., and Yan, J., “Modeling and processing of functionally graded materials for rapid prototyping”, Journal of Materials Processing Technology, 146(3), 396 – 402, (2004).
  • [8] El-Desouky, A., Kassegne, S.K., Moon, K.S., McKittrick, J., and Morsi, K., “Rapid processing; characterization of micro-scale functionally graded porous materials”, Journal of Materials Processing Technology, 213(8): 1251–1257, (2013).
  • [9] Shabana, Y.M. ve Noda, N. “Thermo-elasto-plastic Stresses in Functionally Graded Materials Subjected to Thermal Loading Taking Residual Stresses of the Fabrication Process into Consideration”, Composites Part B: Engineering, 32: 111-121, (2001).
  • [10] Shaw, L.L., “Thermal Residual Stresses in Plates and Coatings Composed of Muiti-Layered and Functionally Graded Materials”, Composites Part B:Engineering, 29: 199-210, (1998).
  • [11] Nemat-Alla, M., “Reduction of Thermal Stresses by Devoloping Two-dimensional Functionally Graded Materials” , Int. Jour. of Solids and Structures, 40: 7339-7356 , (2003).
  • [12] Caroline, S. L., Sung-Hoon, A., Lutgard, C. D., Gareth, T., “Effect of functionally graded material (FGM) layers on the residual stress of polytypoidally joined Si3N4–Al2O3”, Materials Science and Engineering A, 434: 160-165, (2006).
  • [13] NATO STANAG 2920, “Ballistic test method for personal armour materials and combat clothing”, (2003).
  • [14] MIL-DTL-46593 B (MR) w/AMENDMENT 1, Projectile, calibers .22, .30, .50, and 20 mm fragment-simulating, (2008).
  • [15] Gonçalves, D., de Melo, F., Klein, A., and Al-Qureshi, H., “Analysis and investigation of ballistic impact on ceramic/metal composite armour”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44(2–3): 307–316, (2004).
  • [16] Liu, D., Raju, B.B., and Dang, X., “Impact perforation resistance of laminated and assembled composite plates”, International Journal of Impact Engineering, 24(6–7): 733–746, (2000).
  • [17] M. Aydin., M. K. Apalak., Z. G. Apalak., “Effect of Number of Layers on the Ballistics Performance of Functionally Graded Sandwich Plates”, 14th International Symposium on Functionally Graded Materials, Bayreuth-Germany, 215-218, (2016 ).

An Investigation of the Ballistic Performance of Functionally Graded Plates have Different Compositional Gradation Through the Plate Thickness

Yıl 2018, Cilt: 21 Sayı: 4, 951 - 960, 01.12.2018
https://doi.org/10.2339/politeknik.385490

Öz

In this study, the
ballistic performance of functionally graded plates (FGSPs) which have
different layer numbers have been investigated numerically. Numerical analyses
were performed using LS-DYNA finite element software which can perform an
explicit dynamic analysis. The functionally graded sandwich plate is composed
of a mixture of ceramic (SiC) and metal (Al) constituents, Mori–Tanaka scheme
was used to determine the effective material properties at any point inside
functionally graded plates. In order to define the elasto-plastic behavior of
the functionally graded layers, the TTO (Tamura-Tomota-Ozawa) model was used.

Kaynakça

  • 1] R. M. Mahamood, E. T. Akinlabi, “Functionally Graded Material”, Springer, Switzerland, (2017).
  • [2] Mori, T. and Tanaka, K.,1973. “Average stress in matrix and average elastic energy of materials with misfitting inclusions”, Acta Metallurgica, 21(5): 571–574, (1973).
  • [3] Benveniste, Y., “A new approach to the application of Mori-Tanaka’s theory in composite materials”, Mechanics of Materials, 6(2): 147 – 157, (1987).
  • [4] Tamura, I., Tomota, Y., and Ozawa, H., “Srength and ductulity of Fe-Ni-C alloys composed of austenite and martensite with various strength”, in Proceedings of the Third Conference on Strength of Metals and Alloys, 1: 611–615, (1973).
  • [5] Gunes R, Aydin M, Apalak MK, et al. “Experimental and numerical investigations of low velocity impact on functionally graded circular plates”, Composites Part B: Engineering, 59: 21-32, (2014).
  • [6] Kieback, B., Neubrand, A., and Riedel, H., “Processing techniques for functionally graded materials”, Materials Science and Engineering: A, 362(1–2): 81–106, (2003).
  • [7] Zhou, M., Xi, J., and Yan, J., “Modeling and processing of functionally graded materials for rapid prototyping”, Journal of Materials Processing Technology, 146(3), 396 – 402, (2004).
  • [8] El-Desouky, A., Kassegne, S.K., Moon, K.S., McKittrick, J., and Morsi, K., “Rapid processing; characterization of micro-scale functionally graded porous materials”, Journal of Materials Processing Technology, 213(8): 1251–1257, (2013).
  • [9] Shabana, Y.M. ve Noda, N. “Thermo-elasto-plastic Stresses in Functionally Graded Materials Subjected to Thermal Loading Taking Residual Stresses of the Fabrication Process into Consideration”, Composites Part B: Engineering, 32: 111-121, (2001).
  • [10] Shaw, L.L., “Thermal Residual Stresses in Plates and Coatings Composed of Muiti-Layered and Functionally Graded Materials”, Composites Part B:Engineering, 29: 199-210, (1998).
  • [11] Nemat-Alla, M., “Reduction of Thermal Stresses by Devoloping Two-dimensional Functionally Graded Materials” , Int. Jour. of Solids and Structures, 40: 7339-7356 , (2003).
  • [12] Caroline, S. L., Sung-Hoon, A., Lutgard, C. D., Gareth, T., “Effect of functionally graded material (FGM) layers on the residual stress of polytypoidally joined Si3N4–Al2O3”, Materials Science and Engineering A, 434: 160-165, (2006).
  • [13] NATO STANAG 2920, “Ballistic test method for personal armour materials and combat clothing”, (2003).
  • [14] MIL-DTL-46593 B (MR) w/AMENDMENT 1, Projectile, calibers .22, .30, .50, and 20 mm fragment-simulating, (2008).
  • [15] Gonçalves, D., de Melo, F., Klein, A., and Al-Qureshi, H., “Analysis and investigation of ballistic impact on ceramic/metal composite armour”, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44(2–3): 307–316, (2004).
  • [16] Liu, D., Raju, B.B., and Dang, X., “Impact perforation resistance of laminated and assembled composite plates”, International Journal of Impact Engineering, 24(6–7): 733–746, (2000).
  • [17] M. Aydin., M. K. Apalak., Z. G. Apalak., “Effect of Number of Layers on the Ballistics Performance of Functionally Graded Sandwich Plates”, 14th International Symposium on Functionally Graded Materials, Bayreuth-Germany, 215-218, (2016 ).
Toplam 17 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makalesi
Yazarlar

Murat Aydın

Emre Acar Bu kişi benim

Yayımlanma Tarihi 1 Aralık 2018
Gönderilme Tarihi 8 Eylül 2016
Yayımlandığı Sayı Yıl 2018 Cilt: 21 Sayı: 4

Kaynak Göster

APA Aydın, M., & Acar, E. (2018). Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi, 21(4), 951-960. https://doi.org/10.2339/politeknik.385490
AMA Aydın M, Acar E. Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. Aralık 2018;21(4):951-960. doi:10.2339/politeknik.385490
Chicago Aydın, Murat, ve Emre Acar. “Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 21, sy. 4 (Aralık 2018): 951-60. https://doi.org/10.2339/politeknik.385490.
EndNote Aydın M, Acar E (01 Aralık 2018) Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi 21 4 951–960.
IEEE M. Aydın ve E. Acar, “Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi”, Politeknik Dergisi, c. 21, sy. 4, ss. 951–960, 2018, doi: 10.2339/politeknik.385490.
ISNAD Aydın, Murat - Acar, Emre. “Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi 21/4 (Aralık 2018), 951-960. https://doi.org/10.2339/politeknik.385490.
JAMA Aydın M, Acar E. Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2018;21:951–960.
MLA Aydın, Murat ve Emre Acar. “Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi”. Politeknik Dergisi, c. 21, sy. 4, 2018, ss. 951-60, doi:10.2339/politeknik.385490.
Vancouver Aydın M, Acar E. Fonksiyonel Kademelendirilmiş Plakalarda Kalınlık Boyunca Kompozisyonel Değişimin Balistik Performans Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. Politeknik Dergisi. 2018;21(4):951-60.
 
TARANDIĞIMIZ DİZİNLER (ABSTRACTING / INDEXING)
181341319013191 13189 13187 13188 18016 

download Bu eser Creative Commons Atıf-AynıLisanslaPaylaş 4.0 Uluslararası ile lisanslanmıştır.