بررسي و تحليل نفوذ پرتابه در يك هدف سراميك/كامپوزيت

بررسي و تحليل نفوذ پرتابه در يك هدف سراميك/كامپوزيت

در اين مقاله، ابتدا يك مدل تحليلي براي نفوذ پرتابه‌هاي سرعت بالا به اهداف سراميك/كامپوزيت ارايه شده كه پس از تامين داده‌هاي ورودي مي‌توان سرعت باقي‌مانده، جرم باقي‌مانده، سرعت لحظه‌اي پرتابه و عمق نفوذ در هر لحظه را به‌عنوان خروجي از مدل استخراج نمود. اين مدل بر اساس معادلات انرژي و مومنتوم تيت، آلكسيوسكي و كوكرون بيان شده است. در اين مدل، پديده نفوذ طي دو فاز بررسي مي‌شود. در فاز اول، مخروط سراميكي در حال شكل‌گيري بوده و هيچ‌گونه نفوذي در الياف وجود ندارد. در فاز دوم، مخروط سراميكي شكسته شده به همراه پرتابه به الياف نفوذ مي‌كند. در اين فاز، معادلات حركت پرتابه براي نفوذ در سراميك و سپس الياف كامپوزيتي استخراج و براي حصول نتايج حل شده است. اين مدل براي پرتابه تنگستني و هدف آلومينا به‌عنوان سراميك و دينما يا كولار به‌عنوان كامپوزيت استفاده و نتايج ارايه شده تطابق بسيار خوبي با نتايج حل عددي و همچنين مدل تحليلي كوكرون و گالوز دارد.

In this article, a simple analytical model for a high velocity projectile penetrating into a ceramic-faced composite armor is presented. The output of the model is residual velocity, residual mass, projectile instantaneous velocity, and projectile instantaneous penetration depth. The model is based on momentum and energy balance developed by Tate, Alekseeviski, and Chocron. In this model, penetration process is investigated in two phases. The first phase is when ceramic conoid is formed and there is no penetration into yarns and the second phase is when ceramic-conoid penetrates into backing composite material along with the projectile. The governing equations are developed and the results are analyzed. The model is tested for a tungsten rod and an alumina-faced dyneema and a kevlar. The results are in good agreement with numerical simulation and analytical results of Chocron & Galvez.