Zırh tasarımında kullanılan farklı geometriye sahip kompozit kabukların balistik özellikleri

Abstract

YÜKSEK LİSANS TEZ ÖZETİ ZIRH TASARIMINDA KULLANILAN FARKLI GEOMETRİYE SAHİP KOMPOZİT KABUKLARIN BALİSTİK ÖZELLİKLERİ Metin ÇALIK Makina Mühendisliği Anabilim Dalı Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Haziran 2004 Danışman: Yrd.Doç.Dr. Mehmet ÇOLAKOĞLU Kompozit zırhlar iki veya daha fazla farklı malzemeden oluşan, yüzeyde seramik katman ile arkada metal veya polimer matrisli kompozit destek içeren malzemelerdir. Seramik katmanın işlevi mermiyi aşındırma ve parçalamanın yanısıra sert koni oluşturarak metal katmanın temas yüzeyini artırmaktır. Metal destek katmanının görevi ise merminin kinetik enerjisini emmek ve darbe sonrası oluşacak seramik parçaları tutmaktır. Bu malzemelerin, tamamen metalik olan zırhlara göre en önemli avantajı, metalik katmandan önce seramik katmanın kullanılması yoluyla zırh kalınlığının, dolayısı ile zırhın ağırlığının azalmasını sağlamaktadır. Bu çalışmada değişik geometriye sahip, polimer matrisli kompozitlerin, balistik performansını ölçmek için deneyler yapılmıştır. Bunun için önce Aramid ve polietilen numuneler düz, iki değişik çapta silindirik ve küre plakalar halinde üretilmiştir. Bu kompozit plakalara atış poligonunda atışlar yapılmış ve oluşan darbe hasarları incelenmiştir. iv

ABSTRACT BALLISTIC PROPERTIES OF COMPOSITE MATERIALS HAVING DIFFERENT GEOMETRICAL SHAPES USED IN ARMOUR DESIGN Metin ÇALIK Department of Mechanical Engineering Afyon Kocatepe University Institute of Science June 2004 Advisor: Yrd.Doç.Dr Mehmet ÇOLAKO?LU Composite armors, having two or more different materials, contain a ceramic layer in the front face and a metallic or polymer matrix composite as support on the back side backing. The function of the ceramic layer is to erode and break up the projectile and to increase the contact surface of the metallic plate by forming a hard cone. The role of the metallic backing layer is to absorb the kinetic energy of the projectile and support the fragmented ceramic. The most impportant advantage of these materials over monolithic metallic armors is to reduce the thickness by using the ceramic layer in front of the metallic layer. This provides reducing the weight of armor. In this study, experiments have been conducted to describe ballistic performance of polymer matrix composites having different geometrical shapes. To do these experiments, aramid and polyethilen composite specimens were first fabricated as laminates in different geometrical shapes. Then, these composite plates at charpy harms were investigeted in varios speed bullet to cover the impact damage.