Numerical and Experimental Analysis of Effectors Used in Active Protection Systems

• Autorzy: Panowicz R. , Niezgoda T. , Konarzewski M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0009.2984

Warianty tytułu

PL

Numeryczno-eksperymentalne analizy efektorów stosowanych w systemach obrony aktywnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents numerical and experimental analyses of effectors used in active protection systems. In the numerical analyses, the ALE method was used with FSI. Two types of destructors were analysed. The first destructor is a rectangular directed fragmentation warhead which can be mounted on the protected object. The second one is cylindrical and is a component of an antimissile. In both types of destructors we can distinguish several main parts, such as: the case, explosive material and fragmentation liner. The fragmentation liner is built from resin with submerged metallic spheres or cylinders. The fragmentation liner forms a cloud of fragments when the explosive material, located in direct contact with the liner, explodes. In order to perform numerical analyses, three-dimensional models of the destructors were designed in the HyperMesh software. The numerical analyses were performed with the Ls-Dyna software. The results of experimental tests carried out on one of the destructors are also presented in the study.

PL

W artykule zaprezentowano numeryczne i eksperymentalne analizy wybranych efektorów stosowanych w systemach obrony aktywnej. W analizach numerycznych wykorzystano metodę ALE wraz ze sprzężeniem płyn-ciało stałe. Analizom poddano dwa typy destruktorów. Pierwszy z nich ma postać prostopadłościennej kasety i może być zamontowany na ochranianym obiekcie. Drugi ma formę walca i jest elementem antypocisku. W obydwu rodzajach destruktorów można wyróżnić kilka zasadniczych części, takich jak: obudowa, materiał wybuchowy oraz warstwa odłamkująca. Warstwa odłamkująca składa się z żywicy wraz z zatopionymi metalowymi sferami bądź cylindrami. Jej celem jest wytworzenie chmury odłamków, w wyniku detonacji znajdującego się w bezpośrednim z nią kontakcie materiału wybuchowego. W celu przeprowadzenia analiz numerycznych przygotowano trójwymiarowe modele rozpatrywanych destruktorów z wykorzystaniem oprogramowania Hypermesh. Analizy numeryczne przeprowadzono, wykorzystując program LS-Dyna. W dalszej części artykułu przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na jednym z badanych destruktorów.

Słowa kluczowe

EN

mechanics; finite elements method; dynamics; directed fragmentation; warheads

PL

mechanika; metoda elementów skończonych; dynamika; głowica odłamkowa

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 7, Nr 3 (25)
• Strony: 113--126
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Panowicz R.

• Military University of Technology, Department of Mechanical Engineering and Applied Computer Science, 2 Sylwestra Kaliskiego Street, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Niezgoda T.

• Military University of Technology, Department of Mechanical Engineering and Applied Computer Science, 2 Sylwestra Kaliskiego Street, 00-908 Warsaw, Poland

autor

Konarzewski M.

• Military University of Technology, Department of Mechanical Engineering and Applied Computer Science, 2 Sylwestra Kaliskiego Street, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Meyer J. Tom. 1998. „Active Protection Systems”, Armor, Fort Benning, 7-11.
• [2] http://www.rafael.co.il/Marketing/349-963-en/Marketing.aspx.
• [3] Hallquist O. John. 2005. Ls-Dyna Theory Manual. Livermore: Livermore Software Technology Corporation.
• [4] Scapa Jim. 2014. HyperMesh Introduction. Pre-processing for Finite Element Analysis. Altair Engineering Inc.
• [5] Krebs Jacob. 2012. Introduction to LS-Prepost 3.2. Livermore: Livermore Software Technology Corporation.
• [6] Panowicz Robert, Jacek Nowak, Marcin Konarzewski, Tadeusz Niezgoda. 2013. „Introduction to numerical analysis of directed fragmentation warheads”, Journal of KONES Powertrain and Transport, 20 (4): 319-235.
• [7] Nowak Jacek, Robert Panowicz, Marcin Konarzewski. 2014. „Influence of destructor case type on behaviour of fragments in military vehicles active protection system”, Journal of KONES Powertrain and Transport, 21 (1): 183-187.
• [8] Panowicz Robert, Jacek Nowak, Marcin Konarzewski, Tadeusz Niezgoda. 2015. „Parameter study of directed fragmentation warhead used for combat shaped charges”, Engineering Transaction, 63 (2): 181-190.
• [9] Konarzewski Marcin, Robert Panowicz. 2016. „Modelowanie głowicy odłamkowej z wykorzystaniem sprzężenia ALE”. Problemy Mechatroniki. Uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa – Problems of Mechatronics. Armament, aviation, Safety Technology 7(2): 105-116.
• [10] Olovsson Lars, M'hamed Souli. 2000. ALE and Fluid-Structure Interaction Capabilities in LS-Dyna. In Proceedings of the 7th International LS-DYNA Conference, 37-45. Gottenburg.
• [11] Panowicz Robert, Wiesław Barnat, Tadeusz Niezgoda, Leszek Szymańczyk, Julian Grzymkowski. 2012. „Numerical-experimental investigation of squared-based metal pyramids loaded with blast wave from a small explosives charge”. Acta Mechanica et Automatica 6 (1): 49-52.
• [12] Barnat Wiesław, Robert Panowicz, Tadeusz Niezgoda. 2012. „Numerical and experimental comparison of combined multilayer protective panels”. Acta Mechanica et Automatica 6 (1): 13-16.
• [13] Kapila K. Ashwani, Bohdan J. Bdzil, Donald S. Stewart. 2006. „On the structure and accuracy of programmed burn”. Combustion Theory and Modelling 10 (2): 289-321.
• [14] Bdzil J. Bohdan, Donald S. Stewart, Thomas L. Jackson. 2001. „Program burn algorithms based on detonation shock dynamics: discrete approximations of detonation flows with discontinuous front models”. Journal of Computational Physics 174: 870-902.
• [15] Panowicz Robert, Tadeusz Niezgoda. 2015. „Experimental Research on Systems of Military Vehicles Protection Against RPG Type Missile”, Solid State Phenomena 240: 244-249.
• [16] Kołodziejczyk Damian, Przemysław Kupidura, Zbigniew Leciejewski, Robert Panowicz, Zbigniew Surma, Mirosław Zahor. 2013. Counterprojectile for active protection system. In Proceedings of the 27th International Symposium on Ballistics, 1904-1913. Freiburg 22-26 April 2013, Germany.

Uwagi

PL

1. DOI przekierowuje do artykułu "Estimation of Loads Acting on Flaps of the Su-22 Aircraft for Fatigue Tests" s. 87-112. Prawidłowe DOI 10.5604/01.3001.0009.2985 2. Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.