Projektillerle çarpışma durumunda fonksiyonel olarak değişen plakaların dinamik davranışının incelenmesi

Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeler (FDM), özellikleri malzeme içinde bir fonksiyona göre değişen özel kompozit malzemelerdir. Malzeme içinde farklı bölgelerde farklı özellikler elde edilebilmesi, malzemenin kullanım alanına göre istenen özellikleri elde edebilme imkanı vermektedir. Fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeler, üstün aşınma dayanımı, fiziksel darbelere dayanıklılık, yüksek termal stres dayanımı gibi özellikleri ile yeni nesil kompozit malzemeler olarak kendilerine git gide daha fazla kullanım alanı bulmakta ve kullanıldığı alanlarda yüksek performans sunmaktadır. Bununla birlikte, bu malzemelerin darbe dayanımının incelenmesine yönelik çalışmalar, termal stres dayanımına yönelik çalışmalar kadar geniş bir literatüre sahip değildir. Dünyadaki zırh teknolojisi sürekli gelişmekte ve malzeme teknolojisindeki gelişmeleri yakından takip ederek, daha hafif ve daha dayanıklı zırha doğru yönelmektedir. Seramik, metal, polimer türü malzemelerin tümü zırh endüstrisinin ilgi alanındadır. Son dönemde, seramik ve metal malzemelerin bileşenlerini oluşturduğu fonksiyonel olarak derecelendirilmiş malzemeler de zırh araştırmalarına konu olmuştur. Seramiğin ve metalin birbirlerine karşı sahip oldukları avantajları tek bir malzemede biraraya getirebilmek, zırh endüstrisi için en üstün yeteneklere sahip malzemeyi ortaya çıkarma fırsatını doğurabilecektir. Bu çalışmada, 10 farklı FDM plakanın, 1m/s hızındaki projektille çarpışma anındaki dinamik davranışı analiz metoduyla incelenmiştir. Plakayı oluşturan malzeme çiftleri, FDM literatüründen seçilmiştir. Plakadaki malzeme özellikleri bir boyutta değişmektedir. Analizlerde LS-DYNA yazılımı kullanılmıştır. İncelenen malzemeler, temas kuvveti, enerji emilimi ve oluşan deplasman değerleri ele alınarak karşılaştırılmıştır. Üretimi çok zahmetli ve masraflı olan FDM plakaların, test gerektirmeden darbe dayanımını anlamaya yönelik bir çalışma yürütülmüş, ayrıca gelecekte zırh üzerine devam edilmesi planlanan çalışmalar için bir modelleme temeli oluşturulmuştur.