بررسی نفوذ و ترکش ‌زایی پرتابه پله با استفاده از روش ‌های انبساط دینامیکی حفره کروی و موج شوک

در این مقاله، با استفاده از روش ‌های تحلیلی، عددی و تجربی محدوده ضخامت حد بالستیک و ترکش‌زایی در پشت هدف فلزی برای پرتابه پله (نفوذ ارتقاءیافته با اثر جانبی) موردبررسی قرارگرفته است. پرتابه پله متشکل از دو قسمت پوسته سخت با چگالی بالا و مغزه نرم با چگالی کم می باشد. مغزه نرم داخل پوسته سخت فشرده‌شده و هنگام برخورد، پوسته سخت در هدف نفوذ می کند. برای تحلیل نفوذ و ترکش‌زایی این پرتابه مدل‌های محدودی وجود دارد و محققین کمی به این موضوع پرداخته اند. با توجه به تاثیر مشخصات هدف (ضخامت و جنس) در میزان ترکش‌زایی و عدم در نظر گرفتن این پارامترها در مدل‌های ارائه‌شده تاکنون، ایجاد ارتباط مابین پارامترهای اصلی (هدف، سرعت برخورد و پرتابه)، با استفاده از دو نظریه شوک و انبساط دینامیکی حفره کروی و ترکیب آن ها با مدل ترکش‌زایی در این مقاله بررسی‌شده است. به‌طور موازی آزمایش‌های تجربی برخورد پرتابه پله به هدف فلزی (تفنگ گازی– استخراج ضخامت حد بالستیک) و همچنین شبیه‌سازی سه بعدی اجزاء محدود (نرم‌افزار اتو داین-استخراج تعداد ترکش) در محدوده سرعت برخورد 312-780 متر بر ثانیه انجام‌شده است. با توجه به نتایج مناسب روش موج شوک در مقایسه با نتایج انبساط دینامیکی حفره کروی (اختلاف کمتر در مقایسه با نتایج تجربی و شبیه سازی) محدوده عملکرد بالستیک نهایی (تعداد ترکش برحسب ضخامت هدف و سرعت برخورد) از این روش برای دامنه سرعت های برخورد 100 تا 1000 متر بر ثانیه استخراج گردید.

investigating the penetration and fragmentation of the pele projectile using the methods of dynamic expansion of the spherical cavity and the shock wave

in this paper, using analytical, numerical and experimental methods, the range of ballistic limit thickness and fragmentation behind the metal target for the pele projectile has been investigated. pele projectile consists of two parts: hard shell with high density and soft core with low density. the soft core is compressed inside the hard shell and upon impact, the hard shell penetrates the target. there are limited models to analyze the penetration and fragmentation of this projectile, and few researchers have addressed this issue. considering the effect of target characteristics (thickness and material) on the rate of fragmentation and the failure to consider these parameters in the models presented so far, establishing a relationship between the main parameters (target, impact velocity and projectile), using two shock theories and the dynamic expansion of the spherical cavity and their combination with the cracking model have been investigated in this article. in parallel, the experimental tests of the impact of the pele projectile on the metal target (gas gun - extraction of ballistic limit thickness) and also 3d simulation of finite elements (auto dyna software - extraction of shrapnel number) have been carried out in the impact velocity range of 312-780 m/s. according to the appropriate results of the shock wave method compared to the results of the dynamic expansion of the spherical cavity (smaller difference compared to the experimental and simulation results), the final ballistic performance range (the number of shrapnel according to the target thickness and impact velocity) of this method for the velocity range impact rates of 100 to 1000 meters per second were extracted.