Bir malzeme üzerinde plastik bir etki gerçekleşecek şekilde deformasyon yaratıldığında dinamik kesme davranışı gözlemlenebilmektedir. Bu deformasyon şekli, yüksek gerinme hızlarında gerçekleştiğinde bölgesel olarak ısıl toplanma alanları oluşur. Kesme gerilmelerinin etkili olduğu ve ısı kaybı miktarının önemsenmeyecek düzeyde olduğu bu bölgelerde kesmeye karşı daha düşük dirençli adyabatik kesme bantları meydana gelir. Adyabatik kesme bantlarının oluştuğu yüksek hızlı plastik deformasyon durumuna en güzel örneklerden biri balistik penetrasyon durumudur. Adyabatik kesme bantları, balistik zırhlarda çoklu atışa karşı zafiyet oluşturmaktadır. Bu sebepten dolayı metalik zırhlarda balistik darbe sonucu oluşan kesme bantlarını ve kesme gerilmelerini çözümlemek oldukça önemlidir. Bu çalışmada STANAG standartlarına göre seçilen .50 cal Parçacık Benzetimli Mermi (FSP)’nin çeşitli hızlardaki balistik darbelerinin alüminyum alaşımı zırhlarda oluşturduğu kesme gerilmeleri, ANSYS LS-DYNA programında incelenmiştir. Burada tehdit, MAT_PLASTIC_KINEMATIC malzeme modeli ile modellenmiştir. Bu model, hız etkileriyle beraber izotropik ve kinematik sertleşme plastisitesinin modellenmesi için uygundur. Alüminyum zırhlarda oluşan plastik deformasyon, adyabatik kesme bantları ve kesme gerilmeleri sonlu elemanlar analizleriyle tespit edilmiştir. Burada zırh, MAT_JOHNSON_COOK malzeme modeli ile modellenmiştir. Bu model, izotropik elasto-plastik malzeme modelidir. Farklı balistik darbe hızlarında alüminyum zırhlarda oluşan kesme gerilmeleri ve deformasyon tipleri ortaya koyulmuştur. Bu sonuçlar doğrultusunda gelecekteki zırh tasarım çalışmalarında farklı balistik darbe hızlarındaki kayma gerilmeleri, plastik deformasyon ve adyabatik kesme bantlarının oluşum tiplerinin ön görülebilmesi sağlanacak olup tasarımcılara yol gösterecektir. ORCID NO: 0000-0002-2297-3204, 0009-0005-7854-6606
Anahtar Kelimeler: Balistik Darbe, Adyabatik Kesme Bantları, Sonlu Elemanlar Metodu, LS-DYNA, STANAG, Alüminyum Zırh
|
