Aluminyum Al 7075-T6 için Balistik Davranışın Sayısal Analizi
Abstract
Balistik amaçlı kullanılan malzemeler tek ve çok katmanlı olarak yer almaktadır. Çok katmanlı olarak kullanım nedeni, malzemelerin farklı özelliklerinin birleştirilerek toplamda balistik dayanımlarının iyileştirilmesidir. Birden çok katman kullanımı amaca yönelik olarak her zaman uygulanabilir değildir. Bu çalışmada Al 7075-T6 plaka için NIJ 0101.06 standardı seviye IIA, II ve III seviyelerinde sayısal analiz gerçekleştirilmiştir. Bu analizlerde farklı malzeme kalınlıklarında koruma gerçekleşip gerçekleşmediği ve deformasyon değerlerinin ne düzeyde olduğu gösterilmiştir. Alüminyum plaka kalınlığı 6, 8, 10, 12 mm alınarak yapılan analizlerde 9x19 mm ve 7,62x51 mm olmak üzere iki farklı mühimmat kullanılmıştır. İlgili standartta, bu mühimmatlar için belirtilen hızlar değerlendirilmiştir. Başlangıç değerleri olarak 9x19mm mühimmat için 373m/s ve 398m/s; 7,62x51 mühimmatı için ise 847 m/s hızlarında analizler tekrarlanmıştır. Her bir kalınlık için tekrarlanan analizler Ansys Workbench modüllerinden Explicit Dynamics kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışmada malzemelerdeki travma derinlikleri, mühimmat çekirdeğinin hız ve enerji değişimleri, elastik uzama değerleri tablo ve grafiklerle verilmiştir. Literatürdeki analitik hesaplamalar esas alınarak elde edilen sayısal değerlerle karşılaştırma yapılmıştır.
Keywords
Balistik, Alüminyum 7075, Sayısal Analiz, Mühimmat, Explicit Dynamics
References
- Allison, J.E., & Cole, G.S. (1993). Metal matrix composites in the automotive industries. JOM, 45,19-24,
- Ansys 2021/R2, Ansys Explicit Dynamics Analysis Guide, July 2021.
- Arslan, K., & Güneş, R. (2017). Ballistic Impact Simulation of Ceramic/Metal Armor Structures. International Journal of Engineering Research and Development, 9(3),12-20. doi.org/10.29137/umagd.371100.
- Baradeswaran, A., Elaya Perumal, A. (2013). Influence of B4C on The Tribological And Mechanical Properties of Al 7075–B4C composites. Composites B, 54, 146-152 https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.05.012.
- Baydaroğlu, V. (2018). Balistik malzeme üretimine yönelik B4C+SiC takviyeli Al 7075 kompozitlerde optimum katkı oranının belirlenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Kırıkkale Üniversitesi, Kırıkkale, TÜRKİYE.
- Chen, P.,& Hoshi, T. (1992). High-Performance machining of SiC Whisker-Reinforced Aluminum Composite by Self-Propelled rotary tools. CIRP Annals, 41(1), 59-62. https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)61152-4.
- Clyne, T.W., Withers, P.J. (1993). An introduction to metal matrix composites. Cambridge Solid State Science Series, ISBN: 0521418089, Cambridge University Press. https://books.google.com.tr/ books?printsec=frontcover&vid= CCN92024679&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false.
- NIJ Standard-0101.06 Ballistic Resistance of Body Armor .
- İlhak, B. (2019). Tungsten Alaşımlı Kinetik Enerjili Mühimmatın Bor Karpit Takviyeli 4340 Çelik Plakalar Üzerindeki Balistik Etkisinin Sayısal İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Giresun Üniversitesi,Giresun, TÜRKİYE.
- Lopez-Puente, J., Arias, A., Zaera, R.,& Navarro, C. (2005). The effect of the thickness of the adhesive layer on the ballistic limit of ceramic/metal armours. An experimental and numerical study. International Journal of Impact Engineering, 32(1-4), 321-336. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2005.07.014.