تحلیل تجربی و عددی تاثیر استفاده از صفحه های سوراخ دار در جلوی صفحه هدف در برابر ضربه بالستیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی مقطع دکتری دانشگاه تربیت مدرس

2 استاد دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس

3 دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

پیشتر به منظور حفاظت از افراد و تجهیزات، از صفحه های زرهی یکپارچه استفاده می گردید. امروزه بهره مندی از صفحه های زرهی با طراحی های منحصر به فرد (ترکیبی از صفحه های سوراخ دار و پایه) مورد توجه می باشد. این طراحی جدید، سازه ای است متشکل از حداقل دو صفحه که یکی سوراخ دار و دیگری یکپارچه (فاقد سوراخ) بوده و نحوه قرارگیری آنها بدین صورت است که صفحه سوراخ دار در جلوی صفحه یکپارچه (صفحه پایه) قرار گرفته و این ترکیب در مجموع مانع از نفوذ و آسیب رسانی پرتابه ها به هدف تحت حفاظت می گردد. مطالعات تجربی و عددی که بر روی این سازه ها صورت پذیرفت مشخص نمود این ترکیب از صفحه ها در مقایسه با صفحه های زرهی یکپارچه دارای قابلیت حفاظت بالستیک یکسان، تا 31% وزن کمتری دارند. در آزمایش های انجام پذیرفته مشخص گردید اثر لبه موجب ایجاد انحراف در مسیر پرتابه و ایجاد سایش در نوک تیز پرتابه می گردد که در مجموع مانع نفوذ پرتابه در صفحه پایه و عبور از آن می شود. فاصله بین دو صفحه سوراخ دار و پایه نیز مورد مطالعه قرار گرفت که در آن مشخص گردید به منظور اثرگذاری مناسب صفحه سوراخ دار می بایست حداقل فاصله ای به اندازه بیش از طول پرتابه بین دو صفحه لحاظ گردد. با مقایسه نتایج بدست آمده از آزمایش های تجربی و شبیه سازی های عددی انجام شده به کمک نرم افزار LS-DYNA ، همگرایی مناسبی بین نتایج مشاهده شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental and numerical analysis of the effect of using perforated plates in front of the target against ballistic impact

نویسندگان [English]

  • Javad Nikzare 1
  • Gholamhosein Liaghat 2
  • Hamed Ahmadi 3
1 PhD student of Tarbiat Modares University
2 Professor of mechanical engineering Faculty , Tarbiat Modares University
3 Associate professor of Tarbiat Modares university
چکیده [English]

In the Past, monolithic armor plates were used to protect people and equipment. Today, the use of armored plates with unique designs (a combination of base plate & perforated plate) is considered. This new design is a structure consisting of at least two plates, one with a hole and the other monolithic (without holes), and they are placed in such a way that the perforated plate is placed in front of the monolithic plate (base plate) and this combination generally prevents the projectiles from penetrating and damaging the protected target. Experimental and numerical studies performed on these structures showed that this combination of plates has up to 31% less weight compared to integrated armored plates with the same ballistic protection capability. In the performed experiments, it was found that the edge effect causes deviation in the projectile path and erosion in the projectile sharp point, which in total prevents the projectile from penetrating the base plate and passing through it. The distance between the perforated & base plate was also studied, in which it was found that in order to have a proper effect of perforated plate, at least a distance greater than the length of the projectile between the two plates should be considered. By comparing the results obtained from experimental and numerical studies performed using LS-DYNA software, a good convergence between the results has been observed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Perforated Armor Plate
  • Base Armor Plate
  • Ballistic Impact
  • Experimental and numerical analysis
  • Ogive head projectile