بررسي عملكرد زره لايه اي سراميك- فلز در برابر ضربه سرعت بالا به روش اجزا محدود

nvestigating the performance of ceramic-metal layered armor against high speed impact using the finite element method

برخورد پرتابه در اهداف لايه بندي شده يكي از موضوع هاي مهم و اساسي در مكانيك ضربه است. در اين تحقيق رفتار هدف لايه بندي شده سراميك فلز متشكل از يك لايه از جنس آلومينيوم 7017 و لايه سراميكي آلومينا در برابر پرتابه سرعت بالا مورد بررسي قرار گرفته است و رفتار شكست مخروطي هدف شبيه سازي شده است. به كمك نرم افزار المان محدود ال اس داينا نفوذ پرتابه‌هاي فولادي در هدف‌هاي زرهي سراميك فلز با ضخامت‌هاي مختلف لايه سراميكي شبيه سازي گرديده است. در اين مدل سازي، با برخورد پرتابه به هدف، پرتابه فرسايش يافته و يك مخروط بين سطح فلز پشتيبان و پرتابه تشكيل شده و بار توسط مخروط در ناحيه بزرگتري پخش مي‌شود. بخشي از انرژي پرتابه توسط سراميك جذب شده و سراميك خرد مي‌شود، انرژي باقي‌مانده صرف تغيير شكل پلاستيك صفحه پشتيبان مي‌گردد. نهايتا عمق نفوذ و يا سرعت باقيمانده در سرعت‌هاي مختلف بدست آمده است. تعدادي از نتايج شبيه سازي با داده هاي تجربي در مطالعات پيشين مقايسه گرديده و تطابق مورد قبولي حاصل شده است. همچنين مشاهده مي‌شود كه كارايي هدف با افزايش سرعت پرتابه افزايش و با افزايش ضخامت لايه سراميكي ابتدا افزايش و سپس كاهش مي يابد.