Analiza procesu przebijania płyty przez małogabarytowy element cylindryczny

• Autorzy: Panowicz R. , Kołodziejczyk D. , Sybilski K. , Niezgoda T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of Process of Plate Piercing by Small Dimension Cylindrical Element

• Konferencja: Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa "Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa" (9 ; 25-28.09.2012 ; Pułtusk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wstępną weryfikację oddziaływania małogabarytowego elementu cylindrycznego z przeszkodą w postaci tarczy metalowej o grubości 2,5 mm. Rozważono uderzenia z różnymi prędkościami (200, 400 i 800 m/s) oraz kątami uderzenia (30, 45, 60 i 90°), dla dwóch rodzajów materiałów: stopu aluminium PA7 oraz taśmy miedzianej. Na podstawie tych wyników określono obszar zmian, które powstały w materiale na skutek uderzenia. Trójwymiarowy model numeryczny został wykonany w systemie HyperMesh [1], a do analiz zjawisk szybkozmiennych użyto nieliniowej metody elementów skończonych zaimplementowanej w programie LS-Dyna [2]. Wykorzystanie analiz numerycznych umożliwiło śledzenie niemożliwych do zarejestrowania metodami eksperymentalnymi, rozważanych w poniższej pracy, zjawisk dynamicznych. Wykorzystując oprogramowanie LS-Dyna, można było obserwować propagację zniszczenia w kolejnych krokach czasowych, jak również rozkład naprężeń w materiale. Przeprowadzone w pracy badania pozwoliły na dokładniejsze poznanie fizyki zjawiska procesu przebijania.

EN

The article presents an initial verification of interaction of a small dimension cylindrical element with an obstacle in the form of a 2.5 mm thick metal shield. There were considered impacts at different velocities (200 , 400 and 800 m/s) and different impact angles (30, 45, 60 and 90°) for two different types of materials: aluminium alloy PA7 and copper tape. Based on these results, there was determined the area of changes which were formed in the material as a result of the impact. A three-dimensional numerical model was developed in HyperMesh system [1] and analyses of high frequency phenomena were performed with the use of a nonlinear finite element method included in LD-Dyna software [2]. Implementation of numerical analyses would enable the investigation of the considered in the present work dynamic phenomena impossible to be recorded with experimental methods. Application of LS-Dyna enabled both the investigation of damages propagation in the subsequent time steps and stress distribution in the material. The tests carried out in the present work allowed more accurate knowledge of physics of a piercing process phenomenon.

Słowa kluczowe

PL

przebijalność; analiza numeryczna; dynamika; metoda elementów skończonych

EN

piercing power; numerical analysis; dynamics; finite element method

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 5, Nr 2 (16)
• Strony: 77--90
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Panowicz R.

• Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Kołodziejczyk D.

• Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Sybilski K.

• Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

autor

Niezgoda T.

• Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Hallquist J.O., LS-Dyna Manual, March 2006.
• [2] www.altair.com: HyperWorks Tutorials.
• [3] Panowicz R., Kołodziejczyk D., Sybilski K., Barnat W., Niezgoda T., Walidacja modelu dynamicznego oddziaływania elementu małogabarytowego z przeszkodą, Mechanik, nr 7 (CD), s. 657-662, 2011.
• [4] Panowicz R., Kołodziejczyk D., Sybilski K., Barnat W., Niezgoda T., Wstępna analiza oddziaływania cząstek kulistych z głowicą typu PG-7G, Artykuł autorski z X Forum Inżynierskiego ProCAx, Sosnowiec/Siewierz, 6-9 października 2011.
• [5] Wiśniewski A., Żochowski P., Symulacje numeryczne ostrzału stalowych pancerzy pasywnych poddanych różnym wariantom obróbki cieplnoplastycznej, Mechanik, nr 10, s. 836-840, 2011.
• [6] Johnson G.R., Lindholm U.S., Strain-rate effects in metals at large shear strains. Material behavior under high stress and ultrahigh loading rates, Proc. 29th Sagamore Army Mater. Res. Conf., Lake Placid 1982, New York, 1983.
• [7] Vahedi K., Khazraiyan N., Numerical modeling of ballistic penetration of long rods into ceramic/metal armors, 8th International LS-DYNA Users Conference, Dearborn, Michigan, 2004.
• [8] http://wwwmayr.in.tum.de/konferenzen/Jass09/courses/3/Churilova_presentation.pdf.
• [9] Churilova M., Technology of EHIS Applied to the Automotive Parts Production, Joint Advanced Student School, Saint-Petersburg, 2009.

Uwagi

PL

Artykuł zawiera wyniki pracy finansowanej przez NCBiR ze środków na naukę w latach 2010-2013 jako projekt rozwojowy nr O R00 0082 12.