Tungsten alaşımlı kinetik enerjili mühimmatın bor karpit takviyeli 4340 çelik plakalar üzerindeki etkisinin sayısal incelenmesi
Numerical investigation of the ballistic effect of tungsten alloy kinetic energy ammunation on boron carbide reinforced 4340 steel plates
Yazar: BURAK İLHAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FARUK GÜNER
Giresun Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: 4340 çeliği = 4340 steel ; Askeri savunma = Military defense ; Bor karbür = Boron carbide ; Sonlu elemanlar stres analizi = Finite elements stress analysis

Özet:
Birinci dünya savaşında sahneye çıkan tanklar, ikinci dünya savaşı sırasında önemini ciddi anlamda artırmıştır. Zırhlı araçların savaş alanındaki üstünlüğü sebebiyle hem zırh teknolojisi hem de mühimmat teknolojisi günümüzde hızla gelişmektedir. Bu çalışmada tungsten alaşımlı kinetik enerji mühimmat penetratorünün, 4340 çelik ve bor karbür zırh levhaların üzerine olan etkisi sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Oluşturulan sonlu elemanlar modeline uygun malzeme modelleri (Johnson-Cook, Johnson-Holmquist) için gerekli malzeme parametreleri belirlenmiştir. Mühimmatın etki alanı içerisinde penetratorun zırha farklı çarpma açılarında çarpmasının numerik analiz yoluyla 3 boyutlu analizleri yapılmıştır. Farklı açılardaki çarpışma analizlerinde penetratorün zırhı deldiği görülmüştür. 1750m/s olan penetrator hızı 0 derece açıdaki zırhı deldikten sonra hızının 1513,16 m/s ye düştüğü, 15 derece açıdaki zırh analizinde hızının çarpışmadan sonra 1463 m/s olduğu, 30 derece açıdaki çarpışma analizinde çarpışmadan sonra 1390,1 m/s olduğu son olarak 45 derece açıdaki çarpışma analizinde çarpışmadan sonra 1269,5 m/s olduğu görülmüştür. Analizler sonucunda zırh ve mühimmatta oluşan gerilmeler ve deformasyonlar sunulmuştur.

Abstract:
The tanks that took part in the First World War have made significant progress during the Second World War. Because of the superiority of armored vehicles on the battlefield, both armor technology and ammunition technology are developing rapidly nowadays. In this study, the effect of tungsten alloy kinetic energy ammunition penetrator on 4340 steel and boron carbide armor plates was investigated by finite elements methods. The required material parameters for the finite element model (Johnson-Cook, Johnson-Holmquist) were determined. Within the domain of ammunition, three-dimensional analysis of the impactor by multiplication of the penetrator at different collision angles was done by numerical analysis. In the collision analysis at different angles, it was observed that the penetrator pierced the armor. The penetrator speed of 1750m / s was found to decrease to 1513.16 m / s after drilling the 0 degree angle armor. In the analysis of the armor at 15 degrees angle, the velocity was found to be 1463 m / s after the collision. The analysis of the armor at 30 degrees was observed to be 1390.1 m / s after the collision. Finally, after the collision in the collision analysis of the armor at 45 degrees, the velocity was found to be 1269.5 m/s. Stresses and deformations in armor and ammunition are presented.