Bir ağır silah namlusunun sonlu elemanlar yöntemi ile  elastik-plastik gerilme analizi
Elastic-plastic stress analysis of a heavy weapon barrel with using finite element method
Yazar: DENİZ ÖZTÖRÜN
Danışman: PROF. DR. MAHMUT ÖZBAY
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Savuma Sanayinde ağır silah namlularının tasarımında sağlamlığın ve dayanıklılığın sağlanması, namluda meydana gelen yüklerin belirlenmesi ve bu etkilerin namlu üzerinde yarattığı tesirlerin incelenmesi konuları son derece önem taşımaktadır. Mühimmatın ateşlendiği andan itibaren namlu ağzından çıkışına kadar geçen süre içerisinde oluşturduğu mekanik etkilerin incelenmesi tasarım sırasında göz önüne alınması gereken en önemli etmenlerden biri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tez kapsamında, öncelikle ilgili STANAGLARlar rehberliğinde bir ağır silah namlusu tasarlanmıştır.Namlu içersinde oluşan basınç-zaman ve basınç-mesafe parametreleri ?PRODAS? isimli balistik analiz programı yardımıyla elde edilmiş ve analitik metotlar ile hesaplaması yapılarak doğrulanmıştır. Namlunun atış esnasında güvenli olup olmadığını saptamak açısından ?ABAQUS? isimli sonlu elemanlar yöntemi kullanan bilgisayar programı aracılığı ile namlu üzerine etkiyen yüklerin oluşturduğu elastik gerilmeler hesaplanmıştır.Elde edilen sonuçlar doğrultusunda namlunun tasarımında değişiklikler yapılarak analizlere tabi tutulmuş ve optimum ölçülere ulaşılması hedeflenmiştir. Elde edilen sonuçların doğruluğu, testlerden elde edilen ölçümler ile kıyaslanmıştır. Ayrıca, namlularda geçilen tek plastik bölgeye geçiş işlemi olan otofretaj işlemi çalışılarak namlunun kesitinden plastik analiz yapılmış olup verilmesi gereken optimum deplasman değeri saptanarak namlu cidarında oluşan elastik ve plastik bölgelerin saptanması hedeflenmiştir. Elde edilen deplasman değeri teorik olarak hesaplanarak sonuçlar irdelenmiştir. Yapılan hesaplamalar ve test ölçüm kıyaslamaları, analizlerin gerçeğe yakın sonuçlar verdiğini göstermiş olup iş bu tez ile tasarımsürecinde prototip üretimine kadar yol gösterici bir yaklaşım elde edilmeye çalışılmıştır.

Abstract:
Obtaining durability and endurance, determining of loads which occur on an heavy weapon barrel, and also examining of effects of these loads on bore are so vital subjects in Defence Industry. In addition to that, obtaining of mechanical effects isone of the most important factorsin design stage from firing of munition to the exit of it. In the content of this thesis, firstly a heavy weapon barrel was designed in the guidance of the related STANAGs. The pressure-timeand pressure-distance curves in barrel were attained with the ballistic analysis programme named PRODAS and verified with analytical methods. Because of being sure about whether the barrel is safe during firing, elastic stresses were calculated with a finite element analysis programme named ABAQUS. In the guidance of the results, the barrel design was updated by analysis and it is aimed to acquire to optimum dimensions.Accuracy of the obtained results were compared with the measurements obtained by tests. Also, it is aimed to obtain the optimum displacement value for autofrettage procedure which is the only plastic region operation in barrels and to determine the elastic and plastic regions in the section of the bore.Obtained displacement value was calculated bytheoretically and the results were semtinized. The calculations and comparisons with test results showed that the analyses gave near solutions to the real values. So that, it was aimed to obtain a guide approach during design stages by the time prototype production in the content of this thesis.