Viskoelastik jel dolgulu koruge çekirdekli sandviç plakların şok yükü performansının sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmesi
An investigation of shock load performance of viscoelastic gel filled corrugated core sandwich plates by finite element method
Yazar: SERCAN DEVRİM
Danışman: PROF. DR. MURAT YAZICI
Bursa Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Otomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Zırhlı araçların mayın patlamasına karşı korunması için son yıllarda ciddi çalışmalar yapılmaktadır. Zırhlı araçların patlama etkisine karşı dayanımlarını arttırmak için enerji sönümleme kabiliyetleri yüksek malzemeler tercih edilmektedir. Sunulan Yüksek Lisans Tezinde koruge (ondula) geometrisine sahip çekirdekten oluşan sandviç plakların şok dalgası etkisi altında sönümleme performansı Sonlu Elemanlar Yöntemi ile incelenmiştir. İlk çalışma olarak dört model oluşturulmuştur. Bu dört model şok tüp testlerindeki numuneler ile belirlenmiştir. Ardından Sonlu Elemanlar Yöntemi ile şok yükü altındaki performansı incelenmiştir. Şok tüp test cihazında Yüksek Hızlı kameralar desteği ile gerçekleştirilmiş olan şok testlerinden elde edilen deplasman-zaman değişimleri Sonlu Elemanlar Modellerinin doğrulanması için kullanılmıştır. Sonlu Elemanlar analizleri Ls-Dyna kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Aynı deplasman değerlerini elde etmek amacıyla CONWEP patlayıcı modeli oluşturulmuş ve patlama analizleri gerçekleştirilmiştir. Patlama analizlerinde elde edilen deplasman değerleri şok testi ve şok analizi ile karşılaştırılıp değerlendirilmiştir. Maksimum deplasmanların birbirlerine çok yakın olması farklı bir modelin sadece patlama analizi ile doğrulanmasının önünü açmıştır. İkinci çalışma olarak koruge çekirdek içerisindeki hücre boşluklarının balistik jel dolgu (viskoelastik jel) ile doldurma yönteminden elde edilen alternatif sandviç modellerin performansları incelenmiştir. Viskoelastik jel için beş model oluşturulmuştur. Viskoelastik jel dolgulu sandviç tasarımlarının Sonlu Elemanlar Analizleri CONWEP yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Çalışma sonucunda viskoelastik jel dolgunun şok dalgasını sönümlemeye dönük sağladığı iyileştirme ortaya konmuştur.

Anahtar Kelimeler: Şok testi, Şok Analizi, Patlama Analizi, CONWEP, Viskoelastik Jel

Abstract:
mine blast. In order to enhance the strength of armored vehicles against blast effects, materials that have high energy absorbing capability are preferred. In the presented Master Thesis, damping performance of sandwich plates consisting of core with corrugated geometry under the effect of shock wave was investigated with Finite Element Method. Four models were created for the first study. These four models were determined by samples in the shock tube tests. Then, performances under shock load were investigated with the Finite Element Method. Displacement-time changes obtained from the shock tests performed with the support of High-Speed cameras in the shock tube test device were used to verify the Finite Element Models. Finite Element Analyses were performed using Ls-Dyna. CONWEP blast model was created to obtain the same displacement values and blast analyses were performed. The displacement values in the blast analysis were compared and evaluated by shock test and shock analysis. The maximum displacements are very close to each other paved the way for a different model to be verified by only the blast analysis. As the second study, performances of alternative sandwich models obtained by filling cell cavities in corrugated core with ballistic gel filling (viscoelastic gel) method were investigated. Five models were created for the viscoelastic gel. Finite Element Analysis of viscoelastic gel filled sandwich designs were performed using CONWEP method. As a result, improvement provided by the viscoelastic gel filler to dampen the shock wave was revealed.

Key words: Shock Test, Shock Analysis, Blast Analysis, CONWEP, Viscoelastic Gel