Ultra yüksek moleküler yoğunluklu polietilen (uhmwpe) kumaş tabanlı kompozit zırhların balistik davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

Zırh sistemleri, modern savunma teknolojilerinin temel yapı taşlarından biri olarak hem askeri hem de sivil personelin güvenliğini sağlamada kritik rol oynamaktadır. Gelişen mühimmat teknolojileri ve artan darbe enerjisi karşısında geleneksel zırh malzemelerinin yetersiz kalması, çok katmanlı ve yüksek performanslı kompozit zırh sistemlerinin geliştirilmesini zorunlu hale getirmiştir. Bu tez çalışmasında, Ti6Al4V titanyum alaşımı, Line-x XS-100 poliüre kaplama, alüminyum bal peteği ve ultra yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (uhmwpe) kumaş gibi farklı mekanik özelliklere sahip malzemeler kullanılarak kompozit zırh hedefleri tasarlanmıştır. Farklı yerleşim sıralarıyla oluşturulan farklı konfigürasyona sahip hedef zırhlar, balistik koruma performanslarını değerlendirmek amacıyla sayısal ortamda modellenmiştir. Analizlerin tamamı Ansys Workbench paket programı aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Sayısal modellemelerde, malzemeler belirli bir sıralama düzenine bağlı kalmaksızın modellenmiştir. Böylece her kombinasyonun NIJ 0101.06 balistik koruma standardına olan uygunluğu araştırılmıştır. Elde edilen simülasyon verileri doğrultusunda, deneysel testlerde kullanılmak üzere 10 adet farklı konfigürasyona sahip balistik zırh geliştirilmiştir. Deneysel testlerde 7,62x51 mm FMJ M80, 7,62x51 mm AP (zırh delici) ve 5,56x45 mm SS109 olmak üzere 3 farklı mühimmat tipi kullanılmıştır. Deney sonuçları ile sayısal analizler arasında yüksek düzeyde benzerlik olduğu görülmüştür. Özellikle arka yüzey deformasyonu, hasar geometrisi ve enerji soğurma kapasitesi bakımından güçlü bir örtüşme sağlanmıştır.