بررسی تاثیر چرخش محوری پرتابه اجایو کالیبر کوچک بر پارامترهای نفوذ در اهداف بتنی به‌روش المان‌محدود

تحقیقات دانشمندان در حوزه نفوذ پرتابه‌های انرژی جنبشی در اهداف بتنی بر روی لوله‌های بدون خان و استفاده از تفنگ های گازی متمرکز شده است با توجه به اینکه اکثر پرتابه‌های کالیبر کوچک دارای چرخش هستند، تئوری نفوذ آن‌ها در هدف بتنی تا به حال بررسی نشده است. دانستن سرعت باقیمانده پرتابه چرخشی برای طراحی سازه‌های شهری و نظامی مهم است. در این تحقیق اثر چرخش پرتابه‌های کالیبر mm7.62 و mm12.7در میزان عمق نفوذ هدف ضخیم، قطر قلوه کنی، قطر حفره و سرعت باقیمانده هدف نازک و ضخیم بتنی به‌صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور از نتایج آزمون های تجربی نفوذ پرتابه در هدف بتنی فورستال برای اعتبارسنجی شبیه‌سازی‌های المان محدود استفاده شد که قبل از آن حساسیت به مش بررسی شد. نتایج نشان داد که چرخش پرتابه برای کالیبرهای اشاره شده به ترتیب 8.4 درصد و 13.1 درصد بر سرعت باقیمانده تاثیر دارد ولی این تاثیر بر عمق نفوذ به ترتیب 2 درصد و 3.5 درصد است. همچنین به‌منظور استفاده از معیار فرسایش در شبیه‌سازی‌ها رابطه ای خطی برای حداکثر کرنش اصلی بر حسب سرعت به‌دست آمد.

numerical investigation of the rotation effects of small caliber projectiles on penetration parameters of concrete panels

in the field o f the penetration o f kinetic energy projectiles into concrete slabs, scientists have focused on using gas guns. as most o f the projectiles have a rotation because they fired from grooved barrels, the penetration theory o f them into concrete targets has not to be mentioned. knowing the residual velocity o f the rotating projectiles is important in designing o f the civil and military structures. in this paper, the rotation effects o f 7.62 mm and 12.7 mm projectiles on the penetration depth, the scabbing diameter, and the carter diameter o f a concrete slab have numerically founded. the validation o f numerical analyses has to compare with penetration depths o f forrestal tests. moreover, the mesh dependency has checked before that. the results showed that this effect could influence the residual velocity up to 8.4 % and 13.1% fo r 7.62 mm and 12.7 mm projectiles respectively. however, fo r the penetration depths, these values are 2 % and 3.5 %, respectively. in addition, in order to use the maximum principal strain as an erosion criterion, a relation has founded.