Modelling and experimental verifications of energy absorbed by constructional shields under firing.

• Autorzy: Zatorski Z.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie i weryfikacja doświadczalna energii absorbowanej przez osłony konstrukcyjne pod ostrzałem.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the presented work, the author introduces the ballistic energy absorbed by the shield mp VBL to the 2 /2 to elaborate the results of firing on homogeneous plates and multilayered constructional shields. The introduced criterion VBL to the 2 is used to determine ballistic thickness hBL and ballistic velocity VBL under normal firing 7.62 mm ŁPS bullets. The experimental tests were performed on an unified test stand to investigate ballistic resistance of materials in field conditions. The stand was developed at the Naval University of Gdynia and then patented. The design of this test stand was based on the construction of ballistic pendulum arranged for measuring: the impact forces, the turn angle of ballistic pendulum phi, initial and residual velocities of the bullet. All the measurement data were transmitted to a digital oscilloscope and personal computer. The energy absorbed by the shield was subject to further analysis of VBL[R] to the 2 according to Recht's and Ipson's method and of VBL[Z] to the 2 according to author's method. The verification of the above-mentioned dependences was based on the results of the tests. The ballistic velocities VBL[R] and VBL[Z] of the steel and steel-aluminium alloy shields with air interlayer thicknesses of 0, 6, 12 mm were approximately equal, however, they were quite different for aluminium alloy multi-layered shields, according to the results of firing 7,62 mm ŁPS bullets. These properties were confirmed by the average mass coefficients alpha s to the 2 and average effectiveness coefficients beta s of the VBL to the 2 for the tested methods.

PL

W prezentowanej pracy wprowadzono kryterium energii balistycznej absorbowanej przez osłonę mpVBL do 2 /2 dla oceny wyników ostrzału płyt jednorodnych i wielowarstwowych osłon konstrukcyjnych. Wprowadzone kryterium VBL do 2 sformułowano w zależności od grubości balistycznej hBL i prędkości balistycznej VBL zwłaszcza pod ostrzałem pociskami 7.62 mm ŁPS. Eksperymentalne testy realizowano na zunifikowanym stanowisku do badania odporności balistycznej materiałów w warunkach polowych; opracowanym i opatentowanym w Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni. Zasadę budowy stanowiska oparto o konstrukcję wahadła balistycznego wyposażonego w układy pomiarowe: siły uderzenia, prędkości pocisku na wlocie i resztkowej na wylocie z tarczy oraz kąta obrotu wahadła. Wszystkie przetworzone wielkości mierzone przenoszone są do oscyloskopu cyfrowego i komputera PC. Energię absorbowaną przez osłonę wprowadzono do dalszej analizy w postaci energii właściwej VBL[R] do 2 zgodnie z metodą Rechta i Ipsona oraz VBL[Z] do 2 zgodnie z metodą autora. Weryfikacja powyżej opracowanych zależności następowała na bazie wyników prób wykonanych w AMW na prezentowanym stanowisku. Prędkości balistyczne VBL[R] i VBL[Z] osłon stalowych i stalowo-aluminiowych z międzywarstwą powietrzną o grubości 0, 6, 12 mm są prawie równe, natomiast różnią się znacznie dla wielowarstwowych osłon aluminiowych zgodnie z wynikami ostrzału pociskami 7.62 mm ŁPS. Potwierdzają to również współczynniki masowe alfa s do 2 i współczynniki efektywności beta s.

Słowa kluczowe

EN

ballistic velocity; ballistic thickness; effectiveness coefficient; mass coefficient

PL

prędkość balistyczna; grubość balistyczna; współczynniki efektywności; współczynniki masowe

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. LIV, nr 1
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Zatorski Z.

• Faculty of Mechanical and Electrical Engineering, Naval University of Gdynia, J. Śmidowicza 69, 81-103, Gdynia, Poland,

Bibliografia

• [1] Corbett G. G., Reid S. R., Johnson W.: Impact loading of plates and sheets by free – flying projectiles, review. International Journal of Impact Engineering, 1996, Vol. 18, No. 2, pp. 141÷230.
• [2] Dobrociński S., Jurczak W., Kolenda J.: Porównawcze badania odporności balistycznej jedno-i dwuwarstwowych próbek ze stopu AlZn5Mg2CrZr i stali kadłubowej kategorii A. Zeszyty Naukowe AMW, 2001, Vol. 146, Nr 2, pp. 27÷41.
• [3] Fila J., Zatorski Z.: Podwyższanie odporności balistycznej kadłubów i konstrukcji okrętowych. Raport Nr 1 – 3/1994 – 6/IPBMO/“Powłoka”/AMW-KBN, (unpublished).
• [4] Fila J., Zatorski Z.: Zunifikowane stanowisko do badania odporności balistycznej materiałów, zwłaszcza okrętowych, konstrukcyjno-osłonowych i pancernych. Patent, 1998, AMW, Gdynia.
• [5] Ogórkiewicz R. M.: Advances in armour materials. International Defense Review, 1991, No. 4, pp. 349÷352.
• [6] Recht R. F., Ipson T. W.: Ballistic perforation dynamics. Journal of Applied Mechanics, 1963, Vol. 30, No. 3, pp. 385÷391.
• [7] Zatorski Z., Fila J., Dobrociński S.: Odporność na przebijanie pakietów i platerów konstrukcyjno – balistycznych. Mat. II Konf. Nauk.-Techn.: „Odporność udarowa konstrukcji”, Rynia 9–11, 1998, pp. 353÷360.
• [8] Zatorski Z.: Design of ballistic multi – layered steel shields. Marine Technology Transactions, 2006, Vol. 17, pp. 189÷199.
• [9] Zatorski Z.: Modelling of energy absorbed under firing of homogeneous plates. Marine Technology Transactions, 2005, Vol. 16, pp. 317÷328.
• [10] Recht R. F.: High velocity impact dynamics: analytical modeling of plate penetration dynamics, High velocity impact dynamics, edited by J. A. Zukas, John Willey & Sons Inc. U.K., 1990, pp. 443÷513.