عنوان مقاله :
بررسي تحليلي و عددي ضربه بالستيك در اهداف تركيبي به همراه اصلاحات تحليلي
عنوان به زبان ديگر :
Analytical and Numerical Investigation of Ballistic Impact into Layered Targets with Analytical Modifications
پديد آورندگان :
سياح‌بادخور، مصطفي دانشگاه ايوان‌كي - دانشكده فني و مهندسي برق، كامپيوتر و مكانيك - گروه مهندسي مكانيك، ايوان‌كي , آقاملاطهراني، مهدي دانشگاه ايوان‌كي - دانشكده فني و مهندسي برق، كامپيوتر و مكانيك - گروه مهندسي مكانيك، ايوان‌كي , ميرزابابايي‌مستوفي، توحيد دانشگاه ايوان‌كي - دانشكده فني و مهندسي برق، كامپيوتر و مكانيك - گروه مهندسي مكانيك، ايوان‌كي , نداف‌اسكوئي، عليرضا دانشگاه ايوان‌كي - دانشكده فني و مهندسي برق، كامپيوتر و مكانيك - گروه مهندسي مكانيك، ايوان‌كي
كليدواژه :
مدل تحليلي , شبيه‌سازي عددي , اهداف تركيبي , سراميك-فلز , عمق نفوذ
چكيده فارسي :
در مكانيك ضربه، اهداف تركيبي به‌علت بالابودن مقاومت در برابر نفوذ پرتابه‌ها، اهميت ويژه‌اي دارند. در اين مقاله به بررسي تحليلي و عددي نفوذ پرتابه‌هايي از جنس تانتاليوم در اهداف نيمه‌بي‌نهايت تركيبي سراميك- فلز پرداخته شده است. در بخش تحليلي ضمن بررسي مدل تحليلي فلوز به ارايه يك مدل تحليلي اصلاحي جديد نيز پرداخته شده است. اصلاحات انجام‌شده در مدل تحليلي فلوز شامل تغيير سرعت پرتابه و سراميك، زاويه و زمان تشكيل مخروط سراميكي، فرسايش سراميك، پرتابه و پشتيبان است. هر كدام از اين اصلاحات به‌تنهايي موجب كاهش يا افزايش عمق نفوذ مي‌شود و انجام همه اين اصلاحات با هم موجب بهبود عمق نفوذ شده است. بررسي عددي با استفاده از نرم‌افزار آباكوس انجام شده است. رفتار پرتابه، سراميك و آلومينيوم براساس رفتار واقعي مواد و تغيير شكل‌پذير مدل شده است. رفتار پرتابه و پشتيبان با معادلات جانسون- كوك و رفتار سراميك با معادلات پلاستيسيته دراكر- پراگر و معادله حالت ماي- گرونيزن مدل‌سازي شده است. نتايج مدل تحليلي اصلاحي جديد و شبيه‌سازي عددي با نتايج تحليلي ساير نويسندگان و آزمايش‌هاي تجربي مقايسه شده است. نتايج به‌دست‌آمده نشان‌دهنده تطابق بسيار خوبي بين نتايج است. مدل تحليلي اصلاحي جديد، با رفع نواقص مدل فلوز، پيش‌بيني دقيق‌تري از عمق نفوذ پرتابه در اهداف تركيبي سراميك- فلز دارد و ضعف اين مدل را كه مربوط به عدم پيش‌بيني عمق نفوذ در سرعت‌هاي پايين است، برطرف كرده است
چكيده لاتين :
In impact mechanics, layered targets are important due to their high resistance to projectiles
penetration. This paper deals with the analytical and numerical analysis of the penetration
of tantalum projectiles on semi-infinite ceramic-metal layered targets. In the analytical study,
a new modified analytical model based on the analytical model of Fellows is presented. The
modifications made to the Fellows analytical model include the changes of velocity of the
projectile and ceramic, the angle and timing of the formation of the ceramic cone, the erosion
of ceramic, projectile and backing. Each of these modifications alone reduces or increases the
depth of penetration, and all of these modifications together improve the depth of penetration.
Numerical analysis is done using Abaqus software. The behavior of projectile, ceramic, and
aluminum is modeled on the actual behavior of the materials and the deformation. The
projectile and backing behavior is modeled with the Johnson-Cook equations and the ceramic
behavior with the Drucker-Prager plasticity equation and the state equation of Mie-Gruneisen.
The results of the new correction analytical model and numerical simulation are compared
with the results of other authors and experimental data. The results show very good agreement.
The new modified analytical model, by removing the Fellows model defects, provides a more
accurate prediction of the depth of projectile penetration in the ceramic-metal layered targets.
So, the weakness of this model, which is related to the unpredictability of penetration depth at
low speeds, has been remedied.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك مدرس
