Eksperymentalno-numeryczna analiza perforacji stali pancernej Armox 500T

• Autorzy: Popławski Arkadiusz

Warianty tytułu

EN

Experimental and numerical investigations of Armox® 500T armour steel perforation process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań eksperymentalno-numerycznych perforacji stali pancernej Armox® 500T. Perforację płytek przeprowadzono przy użyciu działka pneumatycznego z wykorzystaniem trzech rodzajów penetratorów: ostrego, sferycznego oraz tępego. Użycie różnych geometrii penetratorów powoduje proces przebicia i zniszczenia płytek w odmiennym stanie naprężenia i odkształcenia, co przekłada się na wystąpienie trzech podstawowych modów zniszczenia. Analizy numeryczne procesu perforacji prowadzono z wykorzystaniem kodu obliczeniowego Ls-Dyna posiadającego zaawansowany model konstytutywny materiału oraz zintegrowany model zniszczenia. Uzyskane wyniki badań eksperymentalnych i numerycznych poddano analizie i porównaniu. Analizowano kształt zniszczenia, stopień trwałego odkształcania plastycznego oraz parametry stanu naprężenia i odkształcenia.

EN

This paper presents the results of experimental and numerical studies of the perforation of Armox 500T armoured steel. The plate perforation was performed with a pneumatic gun using three types of penetrators. Sharp, spherical, and blunt penetrators were used. The use of different geometries of penetrators causes the process of perforation and destruction of plates in a different state of stress and strain, which leads to the appearance of three basic modes of failure. Numerical analyses of the perforation process have been carried out using the Ls-Dyna computational code with an advanced constitutive model of the material and the integrated failure model. The obtained experimental and numerical results were analysed and compared. The failure shape, the level of plastic defor-mation and the parameters of stress and strain state were analysed.

Słowa kluczowe

PL

proces perforacji; metoda elementów skończonych; Armox 500T; odkształcenia plastyczne; parametry stanu naprężenia

EN

perforation process; finite element method; Armox 500T; plastic strain; stress state parameters

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 70, nr 1
• Strony: 43--61
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., il., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Popławski Arkadiusz

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Instytut Mechaniki i Inżynierii Obliczeniowej, ul. gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-7494-8975

Bibliografia

• [1] Rusinek A., Rodríguez-Martínez J., Zaera R., Klepaczko J., Arias A. i Sauvelet C., Experimental and numerical study on the perforation process of mild steel sheets subjected to perpendicular impact by hemispherical projectiles, International Journal of Impact Engineering, nr 36, 2009, 565-587.
• [2] Rodriguez-Martinez J., Rusinek A., Pesci R., Experimental survey on the behaviour of AISI 304 steel sheets subjected to perforation, Thin-Walled Structures, nr 48, 2010, 966-978.
• [3] Borvik T., Hopperstad O., Berstad T. i Langseth M., Perforation of 12 mm thick steel plates by 20 mm diameter projectiles with flat, hemispherical and conical noses. Part II: numerical simulations, International Journal of Impact Engineering, nr 27, 2002, 37-64.
• [4] Dey S., Børvik T., Teng X., Wierzbicki T. i Hopperstad O., On the ballistic resistance of double-layered steel plates: An experimental and numerical investigation, International Journal of Solids and Structures, nr 44, 2007, 6701-6723.
• [5] Dey S., Børvik T., Hopperstad O., Leinum J. i Langseth M., The effect of target strength on the perforation of steel plates using three different projectile nose shapes, International Journal of Impact Engineering, nr 30, 2004, 1005-1038.
• [6] Zukas J.A., Impact Dynamics: Theory and Experiment, U.S. Army Ballistic Research Laboratory, Maryland, 1980.
• [7] „SSAB,” 2015, [online]. Available: http://www.ssab.com, [dostęp: 5.10.2016].
• [8] Nilsson M., Constitutive Model for Armox 500T and Armox 600T at Low and Medium Strain Rates, Swedish Defence Research Agency, Stockholm 2003.
• [9] Seabra P., Tecnologia de Materiais, 2010, [online]. Available: http://www.tecnologiademateriais.com.br/mt/2010/cobertura_paineis/blindagem/apresentacoes/ssab.pdf [dostęp: 10.10.2016].
• [10] Argyris J., Kelsey S., Energy theorems and structural analysis, Butterworth, 1960, 347-356.
• [11] Przemieniecki J., Theory of Matrix Structural Analysis, New York, Dover Publ, 1985.
• [12] Zienkiewicz O., The finite element method, 3rd ed, London, McGraw-Hill, 1977.
• [13] Zienkiewicz O., Taylor R., The finite element method, 5th Edition, London, McGraw-Hill, 2000.

Uwagi

Źródło finansowania pracy - działalność statutowa Wojskowej Akademii Technicznej.