Makine Mühendisliği Bölümü Tezleri

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/371

Browse

Browsing Makine Mühendisliği Bölümü Tezleri by Author "Çankaya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Item
    Citation Count: Yüksel, Mehmet (2021). Simulation of ballistic test for personal body armor / Kişisel vücut zırhı için balistik test simülasyonu. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
    Simulation of ballistic test for personal body armor
    (2021) Yüksel, Mehmet; Çankaya Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü
    Bu tezin amacı; kişisel vücut zırhı atışlı teslerini simüle etmek ve iddialı bir istek olarak 4. Koruma seviyeli yelek tasarımı yapmaktır. Tez, kişisel vücut zırhların tarihçesi, amaçları ve motivasyonu, problem tanımını ve yöntemleri, balistik koruma ve vücut zırh tasnifini, kullanım alanlarını, balistik testleri, hasar şekillerinin ve arka yüz sehimini sınınflandırılmasını, kompozit ve seramik malzeme özelliklerini kapsayan bir giriş ile başlamaktadır. Takiben, gözden geçirilmiş olan altmış iki makale literatür taraması bölümünde özetlenmektedir. Simülasyon çalışmaları, hedef balistiğinde kullanılacak analitik modeller gerektirdiğinden, seçilen on altı model açıklanmaktadır. Bir delici tarafından hedefin delinmesi mikrosaniye düzeyinde zaman aldığından, çalışmalarda yüksek gerinim hızlı uygulamalar için en yaygın kullanılan sonlu elemanlar yazılım araçlarından biri ve özel bir mühendislik analiz yazılımı olan LS DYNA kullanılmaktadır. Bu nedenle, bu tez kapsamında yürütülen simülasyon çalışmalarının anlaşılmasını kolaylaştırmak ve yeni kullanıcılara yol göstermek için yazılımın kullanımına ilişkin temel tanıtım bilgileri, malzeme modelleri ve programın gerekli tüm adımları tanıtılmaktadır. Hedef balistiği ile ilgili araştırma verilerinin çoğu metal zırh plakaları üzerinde olduğundan, metal hedef delinmesi üzerine yönelik 7 yayın ve kompozit delinmesi üzerine 2 yayın LS DYNA kullanılarak yeniden çalışılmaktadır. Literatürdeki test verilerine yakın çözümler elde etmek uzun zaman almış olup, özetlenmektedir. LS DYNA'nın gerçek atışlı testleri simüle etme yeteneğinin çok yüksek olduğu ve maliyetli gerçek atışlı testler için alternatif olarak kullanılabileceği görülmektedir. Plaka kalınlığı, plaka malzemesinin mukavemeti, delici burun geometrisi gibi bazı parametrelerin balistik performans üzerindeki etkisini görmek için parametrik bir çalışma yapılmaktadır. Farklı seramikler ve Ultra Yüksek Molekül Ağırlıklı Polietilen (UHMWPE) için çarpma analizleri yapılmaktadır. Ayrıca, hedefin farklı hızlardaki mermileri yavaşlatabileceğini gözlemlemek üzere, seramik plakaların arkasına çelik ve alüminyum malzemeler yerleştirilmektedir. Kurşun geçirmez yelek NIJ standardına dayalıdır ve farklı mermi tiplerine karşı birkaç seviye koruma içerir. 7.62 mm M2AP mermisine karşı 4. balistik balistik koruma seviyeli bir yelek tasarlamak için uzun bir çalışma yürütülmektedir. İlk olarak Kevlar 29 ve Dyneema (UHMWPE) kullanılarak simülasyon çalışmaları yapılmakta, UHMWPE'nin daha iyi performansa sahip olduğu gösterilmektedir. Bu nedenle, takip eden çalışmalar UHMWPE ile tam bir korumaya ulaşmak için 36,8 mm'ye kadar farklı kalınlıklarda yapılmaktadır. Alümina ve Bor Karbür gibi seramiklerle de benzer çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Alümina'nın UHMWPE ile birlikte kullanımı sinerji etkisi göstermektedir. Ancak kabul edilebilir ağırlık ve arka yüz sehim değerlerinde 4. koruma seviyeli bir yelek tasarlamak mümkün görünmemektedir. Ayrıca parametrik analizler için farklı koşullar araştırılmakta ve Recht – Ipson analitik modeli kullanılarak balistik sınır hızları hesaplanmaktadır. Simülasyon çalışmalarının tüm koruma seviyelerinde yapılması amaçlanmış olmakla birlikte, gerçek atışlı test verilerine ulaşmadaki güçlük nedeniyle sadece bazı seviyelerde yapılabilmektedir.