Akademik Veri Yönetim Sistemi
Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, sa.31, ss.933-942, 2021 (Hakemli Dergi)
Bu çalışmada ön ve arka kısımları kompozit yüzey plakalı sandviç bir levhanın balistik özellikleri sayısal analizler ile incelenmiştir. Tasarlanan balistik koruyucu malzeme ön ve arka plakaları karbon-aramid takviyeli epoksi kompozit malzemeden, orta çekirdek ise yüksek plastik şekil değiştirme özelliği ve hafif olması nedeniyle alüminyum plakadan oluşturulmuştur. Gerçekleştirilen bu tasarımda amaç; kompozit malzemenin enerji sönümleme mekanizmalarını kullanarak ön kompozit plakada mermi enerjisinin düşürülmesi, orta alüminyum plakanın plastik deformasyon ve sürtünme kabiliyetinden yararlanma ve arka kompozit plakada ise merminin nihai enerjisinin yayılarak tamamen yok edilmesi şeklindedir. Öncelikle mermi hareketi, hesaplamalı akışkanlar analizleri (CFD) ile incelenmiştir ve plaka ön yüzüne temas öncesi mermi hızı tespit edilmiştir. Mach sayısına göre değişen direnç katsayısı değerleri incelendiğinde CFD analizleri ile elde edilen sonuçların literatürdeki çalışmalar ile uyumlu olduğu görülmüştür. Bu çalışmada, kompozit plakalar ile balistik özellikleri artırılmış hibrit sandviç levhanın balistik performansları, NIJ 0108.01 standardı test prosedürüne göre LS DYNA yazılımı ile dinamik/eksplisit analizler gerçekleştirilerek nümerik olarak incelenmiştir. Mermi olarak 9x19 mm 8 gram ağırlığındaki Parabellum FMJ fişek seçilmiş ve farklı mermi hızlarında analizler gerçekleştirilmiştir. Kompozit plaka için malzeme kartı olarak MAT 22 malzeme kartı uygulanırken, hasar modeli olarak MAT59 kartı kullanılmıştır. Merminin herhangi bir deformasyona uğramayıp malzeme üzerinde meydana getirdiği hasarı gözlemlemek amacıyla mermi çekirdeği malzemesi için MAT 20 (MAT_RIGID) malzeme modeli kullanılmış ve çelik malzeme tanımı yapılmıştır. Yapılan simülasyonlar sonucunda tasarlanan kompozit plakalı sandviç panelin NIJ II-A ve NIJ II standardına göre mermi tarafından delinemediği ve balistik koruyucu malzeme olabileceği gösterilmiştir.