بررسی عددی و تحلیلی نفوذ پرتابه میله بلند صلب در اهداف فولادی

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران

چکیده

پیشرفت سریع علوم دریایی و فناوری نظامی در زمینه تولید انواع سلاح‌های آفندی توسط کشورهای پیشرفته و توان همپایی سایر کشورها موجب شد تا بحث پدافند توسط کشورهای پیشرفته مورد توجه جدی قرار گیرد. اﺳﺘﻔﺎده از ﺟﺎذب‌ﻫﺎی ﺿﺮﺑﻪ در ﺑﺪﻧﻪ کشتی‌ها، ﻣﻘﺎوم‌ﺳﺎزی ﺑﺪﻧﻪ کشتی در ﺑﺮاﺑﺮ ﮔﻠﻮﻟﻪ، ﺳﭙﺮ ﺧﻮدرو نظامی، ﻣﻘﺎوم‌ﺳﺎزی راﮐﺘﻮرﻫﺎی اﺗﻤﯽ در ﺑﺮاﺑﺮ ﺣﻤﻼت و ﺑﺮﺧﻮرد ﻫﻮاﭘﯿﻤﺎ و ﻣﻮﺷﮏ، این موارد از ﮐﺎرﺑﺮدهای ﻋﻠﻢ ﻣﮑﺎﻧﯿﮏ ﺿﺮﺑﻪ اﺳﺖ. عملکرد نفوذ بالستیکی یک پرتابه دارای انرژی جنبشی، بیشتر تحت‌تاثیر تغییرشکل پرتابه در طول فرآیند ضربه قرار خواهد گرفت؛ از جمله عوامل مؤثر رفتار سازه در برابر نفوذ پرتابه‌ها، چگالی و مقاومت آنها است؛ بطوریکه با افزایش این مشخصه‌ها، مقاومت در برابر نفوذ نیز افزایش می‌یابد. در این مقاله، با استفاده از تئوری اصلاح شده معادله برنولی و انبساط حفره کروی در هدف، معادله مومنتوم محوری، مدل تحلیلی نفوذ والکر و اندرسون ارائه شده‌است. مدل تحلیلی ارائه‌شده با توجه به فرضیات حاکم بر آن، توافق کاملاً مناسبی با مقادیر تجربی مختلف دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Tate, A. A theory for the deceleration of long rods after impact. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 15(6):387–399, 1967.
[2] Tate, A. Further results in the theory of long rod penetration. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 17(3):141–150, 1969.
[3] Alekseevskii, VP. Penetration of a rod into a target at high velocity. Combustion, explosion and shock waves, 2(2):63– 66, 1966.
[4] Anderson Jr, Charles E and Walker, James D. An examination of long-rod penetration. International Journal of Impact Engineering, 11(4):481–501, 1991.
[5] Tate, A. Long rod penetration models–part i. a flow field model for high speed long rod penetration. International Journal of mechanical sciences, 28(8):535–548, 1986.
[6] Tate, A. Long rod penetration models–part ii. extensions to the hydrodynamic theory of penetration. International Journal of mechanical sciences, 28(9):599–612, 1986.
[7] Anderson Jr, Charles E, Walker, James D, and Hauver, George E. Target resistance for long-rod penetration into semi-infinite targets. Nuclear engineering and design, 138(1):93–104, 1992.
[8] Tate, A. A theoretical estimate of temperature effects during rod penetration. in 9th Ballistic Symposium, p. 2, 1986.
[9] Walker, James D and Anderson Jr, Charles E. A timedependent model for long-rod penetration. International Journal of Impact Engineering, 16(1):19–48, 1995.
[10] Malvern, Lawrence E. Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium. no. Monograph. 1969.
[11] Forrestal, MJ, Okajima, K, and Luk, VK. Penetration of 6061-t651 aluminum targets with rigid long rods. J. Appl. Mech, 55(4):755–760, 1988.
[12] Forrestal, M. J., Brar, N. S., and Luk, V. K. Penetration of strain-hardening targets with rigid spherical-nose rods. 1991.
[13] Forrestal, M. J. and Luk, V. K. Dynamic spherical cavityexpansion in a compressible elastic-plastic solid. 1988.
[14] Forrestal, M. J., Luk, V. K., and Brar, N. S. Perforation of aluminum armor plates with conical-nose projectiles. Mechanics of Materials, 10(1-2):97–105, 1990.
[15] Ravid, M and Bodner, SR. Dynamic perforation of viscoplastic plates by rigid projectiles. International Journal of Engineering Science, 21(6):577–591, 1983.
[16] Silsby, GF. Penetration of semi-infinite steel targets by tungsten rods at1. 3to4. 5km/s. in Proceeding of the Eighth International Symposium on Ballistics, 1984.
[17] Anderson Jr, Charles E, Littlefield, David L, and Walker, James D. Long-rod penetration, target resistance, and hypervelocity impact. International Journal of Impact Engineering, 14(1-4):1–12, 1993.
[18] Anderson Jr, Charles E and Morris, Bruce L. The ballistic performance of confined Al2O3 ceramic tiles. International Journal of Impact Engineering, 12(2):167–187, 1992.
[19] Anderson Jr, Charles E, Morris, Bruce L, and Littlefield, David L. A penetration mechanics database. tech. rep., Southwest Research Inst San Antonio TX, 1992.
[20] Walker, James D and Anderson Jr, Charles E. The influence of initial nose shape in eroding penetration. International journal of impact engineering, 15(2):139–148, 1994.
[21] Moslemi Petrudi, A, Vahedi, Kh, Kamyab, MH, and Petrudi, Moslemi. Numerical and experimental study of oblique penetration of a blunt projectile into ceramicaluminum target. Modares Mechanical Engineering, 19(5):1253–1263, 2019.
[22] Moslemi Petrudi, Amin, Vahedi, Khodadad, Rahmani, Masoud, and Moslemi Petrudi, MohammadAli. Numerical and analytical simulation of ballistic projectile penetration due to high velocity impact on ceramic target. Frattura ed Integrità Strutturale, 14(54):226–248, Sep 2020.