Mayın ve el yapımı patlayıcı maddelerin zırh plakalarına etkilerinin sayısal modelleme kullanılarak araştırılması
Investigation of the effects of mines and improvised explosive devices on armor plates using numerical modeling
Yazar: HAYDAR FATİH ADIGÜZEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYHAN AYTAÇ
Milli Savunma Üniversitesi / Alparslan Savunma Bilimleri ve Milli Güvenlik Enstitüsü / KBRN-P Savunma Ana Bilim Dalı / EYP ve Patlayıcılarla Mücadele Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Zırhlı araçların patlayıcılara karşı dayanımını ölçen testler oldukça maliyetli ve fazla zaman gerektirmektedir. Patlama olayı sadece araç, patlayıcı, araç içindeki mürettebat sayısı gibi değişkenlere dayanmamaktadır. Bunların yanında; toprağın yapısı, havanın durumu, patlayıcının toprakta gömülü olup olmaması, mürettebatın araç içindeki yerleşimi, koltuk tasarımı, patlamanın aracın veya zırh plakasının hangi bölgesinde meydana geldiği, ne kadar mesafede patladığı gibi konular da işin içine girmektedir. Bu sebeplerden dolayı sayısal yöntemler araç içi etkileşim için tercih edilen yöntemler arasına girmiştir. Yapılan çalışmalarda modelleme doğru yapıldığında, deneysel çalışmalara yakın sonuçlar ortaya çıkmaktadır.
Bu kapsamda, literatürün incelenmesinden sonra özellikle ZPT, ZMA ve Tank gibi zırhlı araçların mayın/EYP tehditlerine çok fazla maruz kalmalarından dolayı altındaki plakaların tasarımlarının etkilerini gözlemleyebilmek amacıyla bir sayısal modelleme çalışması yapılmıştır.
Çalışmada, Al 7075 plaka seçilerek, bu plakanın ham plaka olarak ve farklı iki tasarım yapılarak kullanılması sonucu oluşabilecek etkiler incelenmiştir.
Ayrıca plakaların etkinliğini ortaya koymak maksadıyla dolu plakanın kalınlığı da değiştirilerek doğrulama modellemesi olarak çalışmaya eklenmiştir.
Modellenen zırh plakaları 150 mm x 1500 mm x 50 mm boyutlarında Al 7075 plakadır. Modellemede, dolu plaka, bal peteği yapılı plaka ve kafes yapılı plaka olmak üzere üç ayrı model kullanılmıştır.
Yapılan patlatma analizleri sonucunda, ağırlık dikkate alındığında en iyi performans değerini (yer değiştirme değerini) bal peteği yapılı plaka vermiştir.
Anahtar Sözcükler: Zırh Plakası, Bal Peteği Yapı, Kafes Yapı, Sonlu Elemanlar Analizi, Alüminyum 7075 Alaşımı.

Abstract:
Tests that measure the resistance of armored vehicles against explosives are very costly and time consuming. The explosion event is not only based on variables such as the vehicle, the explosive and the number of crew members in the vehicle. In addition to these; the structure of the soil, the condition of the air, whether the explosive is buried in the soil or not, the placement of the crew in the vehicle, the seat design, in which part of the vehicle or armor plate the explosion occurred, and at what distance it exploded are also involved. For these reasons, numerical methods have become one of the preferred methods for in-vehicle interaction. When the modeling is done correctly in the studies, results close to experimental studies are obtained.
In this context, after reviewing the literature, a numerical modeling study was carried out in order to observe the effects of the design of the plates under the armored vehicles such as APCs, IFVs and Tanks due to their high exposure to mine / IED threats.
In the study, Al 7075 plate was selected and the effects of using this plate as raw plate and with two different designs were examined.
In addition, in order to demonstrate the effectiveness of the plates, the thickness of the full plate was also changed and added to the study as verification modeling.
The modeled armor plates are Al 7075 plates with dimensions of 150 mm x 1500 mm x 50 mm. Three different models were used in the modeling: solid plate, honeycomb plate and lattice plate.
As a result of the blast analysis, the best performance value (displacement value) when weight is taken into account is given by the honeycomb plate.
Keywords: Armor Plate, Honeycomb Structure, Lattice Structure, Finite Element Analysis, Aluminum 7075 Alloy.