Impact response of Ramor500 armor steel subjected to high velocities

Abstract

Balistik, mermilerin hedef üzerindeki davranışını inceleyen bir bilim dalıdır. Gelişen teknoloji ile birlikte teorik altyapının yazılımla birleşmesi sonucu karmaşık problemler basit yöntemlerle çözülür hale gelmiştir. Bu sebeple savunma sanayisinde kritik öneme sahip deneysel yöntemler artık özel programlar sayesinde kısa süre içerisinde çözülebilmektedir.Bu çalışmada TOMA araçlarında zırhlama amacıyla kullanılan Ramor500 çeliğinin NIJ LEVEL IIIA standardına uygunluğu deneysel ve bilgisayar ortamında nümerik olarak test edilmiştir. Bu amaçla 500x500x3 mm ebatlarındaki çelik numunesine güvenlik önlemleri alınmış atış poligonunda 5 m mesafeden 9mm Parabellum mermi ile 3 el atış yapılmış, oluşan deformasyonlar kayıt altına alınmıştır. Diğer yandan aynı çeliğe ait çeki testi numunesi farklı sıcaklıklarda çekilerek mekanik özellikleri bulunmuş ve Hopkinson-Split Bar testi yardımıyla Johnson-Cook (J-C) parametreleri elde edilmiştir. Bu parametreler yardımıyla aynı atış testi ANSYS Explicit Dynamic modülünde simule edilmiştir. Bu sayede gerçek şartlarda elde edilen sonuçlarla simülasyon sonuçlarının birbirine yakın olduğu görülmüştür. Ayrıca Ramor500 zırh çeliğinin sabit atış hızında delinebildiği kalınlık ve sabit kalınlıkta delinebildiği hız miktarı da ANSYS Explicit Dynamic yardımıyla tayin edilmiştir.

Ballistic is a science that includes investigation of behaviour of projectiles on targets. By the developing of technology, the result of combination of theoretical knowledge with the software, the complex problems become solved by simple methods. That's why, the critical experimental methods in defense industry can be solved by special programs in a short time.In this study, Ramor500 armor steel which is used for protection at TOMA (Anti-Riot Vehicle) was tested for relevance of NIJ LEVEL IIIA, experimentally and numerically by computer. For this purpose, the steel specimen with dimensions of 500x500x3 mm was shot by 9 mm Parbellum projectile for three times at the reliable polygon and deformations are photographed. On the other hand, the mechanical properties of specimens were found by tensile test at different temperature and The Johnson-Cook (J-C) parameters were obtained by using Hopkinson-Split Bar test data. By using these data the same shooting test was simulated on ANSYS Explicit Dynamic module. In this way, it is realized that experimental and simulation results were good agreement. In addition, the puncture thickness of Ramor500 at the constant projectile velocity and the puncture velocity at the constant thickness were obtained by using ANSYS Explicit Dynamic.