Hafif zırhlı araçların kapı ve kapak sistemlerindeki gövde birleşim bölgelerinin balistik açıdan incelenmesi ve geliştirilmesi
Ballistical investigation and improvement of the hull area of door and hatch systems in light armored vehicles
Yazar: TUĞBERK ŞAKAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEDİ CENK BALÇIK
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı / Savunma Platformları Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: Balistik penetrasyon = Ballistic penetration

Özet:
Zırh çeliği uzun yıllardır zırhlı araçların korunmasında kullanılan en önemli ana malzemelerden biridir. Zırhlı araçların korunmasında kullanılan zırh çeliklerinin balistik limitleri belirlenirken, deneysel çalışmalar yoluyla zırh çeliğine istenen koruma seviyesine uygun mühimmat dik atış testleri yapılmaktadır. Sürekli ortamlar için yapılan deneysel ve sayısal çalışmalar sonucunda elde edilen verilerin zırh koruma seviyesini karşılayabilmesi sonucuna karşın, pratikte zırhlı araç gövde birleşim bölgelerinde zırh çeliği plakalarının tam olarak buluşamadığı köşe birleşim bölgelerinde balistik zafiyet olabileceği de dikkate alınmalıdır.
Sayısal çözümleme yöntemi için en önemli kriterlerden biri malzeme ve kırılma modellerini uygun parametrelerle tanımlamaktır. Bu yüzden yüksek dayanım çelikleri için uygun olan Johnson Cook Malzeme Modeli, 7.62x51 (AP) zırh delici çelik çekirdekli mühimmatını ve Armox 500T zırh çeliğini tanımlamak için kullanılmıştır. Johnson Cook Malzeme Modeli, Explicit Dinamik Modülünde malzeme kaybı ve ilerleyen hasarı gösterdiği için sıklıkla kullanılan bir modeldir. Bu yüzden bu çalışmada, sayısal analizler yapılırken Johnson Cook Malzeme Modeliyle uyumlu Explicit Dinamik Modülü tercih edilmiştir.
Bu çalışmada, hafif zırhlı araçların kapı ve kapak sistemlerinin NATO 4569 AEP 55KE ve TS EN 1523 standartlarında gösterilen atış yönlerinde oluşabilecek balistik zafiyet bölgeleri Ansys programında Explicit modülünde sonlu elemanlar analizi yöntemi ile incelenecektir.


Çalışmanın sonunda, Stanag 4569 Seviye 2 ve üzeri balistik koruma seviyesine sahip hafif zırhlı araçlar için kapı ve kapak sistemlerinde, balistik zafiyetin olmadığı kapı/kapak ve gövde birleşim bölgeleri açıklıkları belirlenecektir.

ANAHTAR KELİMELER: Balistik penetrasyon, 7.62x51 (AP) zırh delici mermi, Armox 500 T zırh sacı, Balistik zafiyet, Balistik koruma seviyeleri.

Abstract:
Armour steel has been one of the most significant main materials in protecting the armoured vehicles for many years. When determining the ballistic limits of armour steels that are used to protect the armoured vehicles, vertical shot tests to the armour steel with the ammunition that is suitable for requested protection level are performed via experimental studies. On the other hand, via theoretical studies, the ballistic effect of relevant ammunition that affects the armour steel is carried out. Although it has been observed that the data which has been obtained as a result of both experimental and theoretical studies has delivered the best results under ideal conditions, it should be noted that in practical, there could be ballistic vulnerabilities in edge joint areas where armour steel plates fail to meet precisely.
One of the most important criteria for numerical analysis method is to define the material and fracture models with the appropriate parameters. Therefore, Johnson Cook Material Model which is appropriate for high strength steels has been used to define the ammunition of 7.62x51 (AP) armour piercing steel core and Armox 500T armour steel. Johnson Cook Material Model is a frequently used method as it describes the progressive damage and failure of material in Explicit Dynamics Module. Hence, in this study, when carried out numerical analysis, Explicit Dynamics Module that complies with Johnson Cook Material Model has been preferred.
In this thesis, the ballistic weaknesses of door and hatch systems in light armoured vehicles to the shooting directions that are stated in the NATO 4569 AEP 55 KE and TS EN 1523 standards, are going to be investigated by the finite element analysis function of the Explicit module in Ansys software program.
At the end of this thesis, the clearance areas in the door/hatch and body connection regions, of the light armoured vehicles, which have a ballistic protection level in Stanag 4569 Level 2 and above, that do not have any ballistic weaknesses, are going to be stated.

KEYWORDS: Ballistic penetration, 7.62x51 (AP) armour piercing bullet, Armox 500 T armour plate, Ballistic vulnerability, Ballistic protection levels.