بررسی تحلیلی و عددی ضربه بالستیک در اهداف ترکیبی به همراه اصلاحات تحلیلی

در مکانیک ضربه، اهداف ترکیبی به علت بالابودن مقاومت در برابر نفوذ پرتابه ها، اهمیت ویژه ای دارند. در این مقاله به بررسی تحلیلی و عددی نفوذ پرتابه هایی از جنس تانتالیوم در اهداف نیمه بی نهایت ترکیبی سرامیک- فلز پرداخته شده است. در بخش تحلیلی ضمن بررسی مدل تحلیلی فلوز به ارایه یک مدل تحلیلی اصلاحی جدید نیز پرداخته شده است. اصلاحات انجام شده در مدل تحلیلی فلوز شامل تغییر سرعت پرتابه و سرامیک، زاویه و زمان تشکیل مخروط سرامیکی، فرسایش سرامیک، پرتابه و پشتیبان است. هر کدام از این اصلاحات به تنهایی موجب کاهش یا افزایش عمق نفوذ می شود و انجام همه این اصلاحات با هم موجب بهبود عمق نفوذ شده است. بررسی عددی با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام شده است. رفتار پرتابه، سرامیک و آلومینیوم براساس رفتار واقعی مواد و تغییر شکل پذیر مدل شده است. رفتار پرتابه و پشتیبان با معادلات جانسون- کوک و رفتار سرامیک با معادلات پلاستیسیته دراکر- پراگر و معادله حالت مای- گرونیزن مدل سازی شده است. نتایج مدل تحلیلی اصلاحی جدید و شبیه سازی عددی با نتایج تحلیلی سایر نویسندگان و آزمایش های تجربی مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده تطابق بسیار خوبی بین نتایج است. مدل تحلیلی اصلاحی جدید، با رفع نواقص مدل فلوز، پیش بینی دقیق تری از عمق نفوذ پرتابه در اهداف ترکیبی سرامیک- فلز دارد و ضعف این مدل را که مربوط به عدم پیش بینی عمق نفوذ در سرعت های پایین است، برطرف کرده است.

کلیدواژه ها:

Analytical Model ، Numerical Simulation ، Layered Targets ، Ceramic-Metal ، Penetration Depth ، مدل تحلیلی ، شبیه سازی عددی ، اهداف ترکیبی ، سرامیک- فلز ، عمق نفوذ