Response Of Aluminum Plates Subjected To High Velocity Impact Loads

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2008Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2008Bu çalışmada; alüminyum levhaların yüzeye dik gelen yüksek hızlı çarpma dayanımlarına, mermi hızı, levha kalınlığı gibi girdilerle birlikte, çeşitli performans artırıcı yöntemlerin (yüzey kaplama, destek katmanı eklenmesi) etkileri deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Levhaların balistik dayanımlarına kaplama uygulamalarının etkilerinin belirlenmesi amacıyla atışlar hem kaplamasız, hem de farklı kaplama çeşitleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Kaplamanın uygulandığı levhaların çarpma dayanımlarında belirgin artışlar gözlenmiştir. Destek katmanı eklenmiş levhalarla gerçekleştirilen atışların sonucunda, kaplama uygulanmış levhalara yakın balistik dayanım belirlenmiştir. 7075 alaşımı levhalar, polietilen destek katmanlı olarak üç farklı tasarım koşulunda test edilmişlerdir. Alüminyum-polietilen katman sıralaması ile yapılan atışlarda, mermi polietilen levha tarafından tutulmuştur. Modelleme için MSC PATRAN ve çözüm için MSC DYTRAN ticari sonlu elemanlar yazılımları kullanılarak sayısal çözümler gerçekleştirilmiştir. 6.35 mm kalınlığındaki AA 2024 T351 levhalara yapılan çeşitli hızlarda atışlar üzerine kurulan modelde, levhada oluşan çökme ve şişme değerleri açısından deneysel sonuçlara yakın ve uyumlu sonuçlar elde edilmiştir.In this study, influence of projectile velocity, plate thickness and ballistic performance improving techniques e.g. surface coating and adding support on high velocity normal impact resistance of aluminum plates were analyzed experimentally and numerically. Influence of surface coating on ballistic resistance of plates was tested. After the impact, Improvement at the ballistic resistance of the plates was clearly observed in the coated ones. Composite backed plates were also tested. After these tests, nearly the same ballistic resistance to that of surface coated plates was experienced. Aluminum 7075 alloys supported with polyethylene were tested in three different configurations. Bullets were stopped in the configuration sequencing aluminum as a front layer and the polyethylene at the rear side. MSC PATRAN for modeling and MSC DYTRAN for analyzing were used in numerical investigation. Numerical models were conducted on 2024 aluminum alloys of 6.35 mm thickness and varying bullet velocities. Results obtained from simulations were compared with those of experiments and good correlation was found between the two.DoktoraPh