The effect of stacking sequence of ceramic armors and use of thin preliminary layer on ballistic performance in multilayered ceramic/composite armor systems
Özet
Regardless of whether tactical wheeled or tracked, the most important and vital system of armored land vehicles is the armor system. It is essential to use an optimum armor design that will not both lose the maneuverability of the relevant armored land vehicle and threaten personnel safety. One of the prerequisites for usability is to produce a cost-effective solution in armor systems, as in every other issue. Ceramic and/or composite armors have been used instead of solid and thick aluminum or steel armors in order to stop these ballistic threats, which have developed due to the greater development of projectile and firearm technologies compared to armor technology, especially in recent years. With this beginning, various multi-layer armor system configurations were created and validated according to STANAG 4569. However various researches have been carried out and continue to be carried out, especially in the 21st century, about arranging these configurations with optimum cost and areal density by changing various parameters.
In this study, the effect of the arrangement of the ceramic armor layers on the ballistic performance in a multi-layer armor system with STANAG 4569 Level-3 protection level was analyzed. In addition, it has been evaluated to what extent the preliminary front layer used in armor systems will affect the ballistic performance in order to protect the ceramic armor layers from external factors. At the same time, both experimental studies were compared with analytical models and the armor configuration with the optimum areal density was tried to be obtained with both tests and analysis models, provided that the same ballistic protection level was maintained.
Tekerlekli ya da paletli olmaları gözetmeksizin, kuşkusuz zırhlı kara araçlarının en önemli ve hayati sistemi zırh sistemidir. Hem ilgili zırhlı kara aracının manevra kabiliyetini kaybettirmeyecek hem de personel güvenliğini tehdit etmeyecek optimum zırh tasarımın kullanılması çok önemlidir. Her konuda olduğu gibi zırh sistemlerinde de maliyet etkin bir çözüm üretilmesi, kullanılabilirliğin ön koşullarından birisidir. Özellikle son yıllarda silah teknolojisinin zırh teknolojisine kıyasla daha fazla gelişmesi nedeniyle gelişen bu balistik tehditlerin durdurulabilmesi adına yekpare ve kalın alüminyum ya da çelik zırhlar yerine seramik ve/veya kompozit zırhlar kullanılmaya başlanmıştır. Bu başlangıç ile STANAG 4569’a göre çeşitli çok katmanlı zırh sistemi konfigürasyonları oluşturulmuş ve doğrulanmaya çalışılmıştır. Ancak, oluşturulan bu konfigürasyonların çeşitli parametreler değiştirilerek optimum maliyet ve alansal yoğunluğa sahip bir şekilde düzenlenmesi maksadıyla özellikle 21. yüzyılda çok çeşitli araştırmalar icra edilmiş ve edilmeye de devam edilmektedir.
Yapılan bu tez çalışmasında, STANAG 4569’a Seviye-3 koruma seviyesine sahip çok katmanlı bir zırh sisteminde seramik zırh katmanlarının diziliş sıralamasının balistik performansa etkisi analiz edilmiştir. Ayrıca, seramik zırh katmanlarının dış etmenlerden korunabilmesi için zırh sistemlerinde kullanılan ön katmanın balistik performansa etkinin ne ölçüde olacağı değerlendirilmiştir. Aynı zamanda, her iki deneysel çalışmaya konu olan konfigürasyonlar analitik modeller ile kıyaslanmış ve aynı balistik koruma seviyesini korumak şartıyla en optimum alansal yoğunluğa sahip zırh konfigürasyonu gerek testler, gerekse de analiz modelleri ile elde edilmeye çalışılmıştır.
Bağlantı
http://hdl.handle.net/11727/8585Koleksiyonlar
İlgili Öğeler
Başlık, yazar, küratör ve konuya göre gösterilen ilgili öğeler.
-
Ballistic performance of unidirectionally oriented carbon fiber reinforced composite armor with high-velocity impact
Kacan, Yelda O.; Elaldi, Faruk (2020)For the last few decades, composite materials have been more popular than other conventional metal materials in the aircraft industry. Having better mechanical properties (strength, fatigue life, impact strength, corrosion ... -
A numerical model for analysis of layer thicknesses on ballistic resistance of a multilayer armor
Kacan, Yelda Ozdil; Elaldi, Faruk (2023)The interest in composite materials, which are lighter and have better mechanical properties (strength, fatigue resistance, corrosion resistance, etc.) than traditional engineering materials, is increasing day by day. In ...