Zırhlı muharebe araçlarında kullanılan döküm parçaların balistik ve mayın koruma performanslarının bilgisayar benzetimleri ile yüksek başarımlı hesaplanması

Abstract

Bu doktora çalışmasının temel amacı G18NiCRMo3-6 ve ADI JS 1050-6 isimli döküm malzemelerin yüksek hızlı darbe yüklerini de içeren elasto-plastik ve kırılma/kopma davranışlarını yüksek hassasiyetle tahmin edebilmektir. Bahsedilen malzemeler, zırhlı muharebe araçlarının üretiminde kullanılabilen dökümlerdir ve bu malzemeler araç üzerinde balistik ve mayın patlatması gibi ciddi tehditlerle karşılaşabilmektedirler. Bu amaçla, her iki malzeme için de ayrıntılı bir mekanik test programı oluşturulmuş, testler icra edilmiştir ve gerekli doğrulama işlemleri tamamlanmıştır. Proje kapsamındaki çalışmalarla oluşturulan malzeme modellerinin tahminleri deneysel bulgularla oldukça uyumludur. Bu çıktı, yalnızca farklı yüklemelere sahip ayrı geometrilerin sonlu elemanlar analizi (SEA) bazlı tahminlerinde değil, aynı zamanda döküm bileşenlerinin makro-mekanik performansı üzerindeki farklı kusur seviyelerinin yorumlanmasında da büyük avantajlar sağlama potansiyeline sahiptir.

The basic motivation of this Ph.D. study is to predict the elasto-plastic and fracture behavior of G18NiCRMo3-6 and ADI JS 1050-6 materials including high-velocity impact loads. Those material are in use in production of armored combat vehicles and could be faced with severe conditions like ballistic and mine blast threats. For that purpose, a detailed mechanical test plan is designed and conducted for both materials by means of which hydrostatic stress and rate dependent, asymmetric material constitutive models are created and verified. The predictions of proposed material models are quite in line with the experimental findings. This output provide enormous advantages not only in finite element based predictions of separate geometries with distinct loading but also interpretation of different levels of defects on macro-mechanical performance of the casting components.