Boşluklu bir zırhın balistik performansının incelenmesi
Investigation of ballistic performance of a armour as hollow
Yazar: AYŞEGÜL SENCU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SAİM KURAL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Makine Teorisi ve  Dinamiği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, katmanlı zırhın yanı sıra çeşitli boşluklu ve konumda zırh yapıları da incelenmiştir. 

Bu çalışmada ilk olarak mevcut yapılmış bir deneysel çalışma ele alınıp ve burada kullanılan mermi ve zırh modelleri ANSYS paket programının Design Modeler modülü ile tasarlanmıştır. Model oluşturulduktan sonra ANSYS Explicit Dynamics modülü ile analize başlamadan önce tasarım ağ yapılarına bölüp (mesh işlemi), yine referans çalışmadaki fiziksel koşullar modele sınır ve başlangıç şartı olarak uygulanmıştır (mermi hızı, dönmesi vs.). Gerekli analiz ayarları yapıldıktan sonra modelin çözümü yaptırılmıştır. Çıkan sonuçlar deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar birbiri ile tutarlı hale gelip model için uygun mesh yapısı belirleninceye kadar mesh analizi yapılmaya devam edilmiştir. Mesh analizi yapılıp, deneysel sonuçlar ile yapılan analiz sonuçları tutarlı hale gelince aynı mermiye karşılık kendi tasarladığımız boşluklu zırhın balistik testleri yapılmıştır. 

Balistik olarak inceleyeceğimiz zırhlarda, kullanılacak malzeme seçimi, zırhın şekil ve konumlandırılması konusunda karar vermek için gereken her koşulu ayrı ayrı uygulamak çok maliyetli ve süregelen işlemlerdir. Bilgisayar ortamında gerekli programlarda tasarımlar, gerçeğe en uygun şartlar girilerek simülasyon yapmak bu zırhların performansları ile ilgili öngörüdür. Zırhların içeriğini, gelen mermiye karşı balistik davranışını görmek pratikte hayata geçirmek konusunda bu çalışma önem taşıyacaktır. Bu çalışmada uygulanan mermi hızının yanı sıra mermiye dönme hareketi de verilerek gerçeğe en yakın simülasyon yapılması hedeflenmiştir. Ayrıca bu çalışma sayesinde simülasyon programında yapılacak denemeler ile uygulamalı deneysel testlerden çok daha düşük bir maliyet ile tasarlanan zırhların balistik performansları belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, various layered armor structures as well as perforated and positioned armor structures have been investigated.

Initially, an existing experimental study was taken into account, and the bullet and armor models used in that study were designed using the Design Modeler module of the ANSYS package program. After creating the model, it was divided into design mesh structures (meshing process) using the ANSYS Explicit Dynamics module. The physical conditions from the reference study were applied to the model as boundary and initial conditions (bullet velocity, rotation, etc.). Once the necessary analysis settings were made, the model was solved. The resulting outcomes were compared with the experimental results. Mesh analysis was continued until the results became consistent with each other and an appropriate mesh structure was determined for the model. After achieving consistency between the mesh analysis and the experimental results, ballistic tests were conducted on the perforated armor designed for the same bullet.

When examining the armor ballistically, it is costly and time-consuming to apply each condition separately for material selection, armor shape, and positioning. Designing simulations in computer programs by entering the most suitable conditions closest to reality provides insights into the performance of these armors. This study is important in practically implementing the armor content and its ballistic behavior against incoming bullets. Realistic simulations were aimed by incorporating not only bullet velocity but also rotational motion in this study. Additionally, through experiments conducted in the simulation program, the ballistic performance of armors designed at a significantly lower cost compared to practical experimental tests has been determined.