Zırh çeliği içeren hibrit kompozit yapıların balistik davranışlarının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi

Zırh çelikleri yüksek tokluk, iyi mukavemet, kaynak edilebilirlik ve şekil verilebilirlik gibi avantajlar sunmaktadır. Öte yandan aramid fiberler de molekülleri arasına güçlü zincir bağ yapısına sahip olması ve ağırlığına oranla yüksek çekme mukavemeti değeri sunması nedeni ile balistik zırh malzemesi olarak tercih edilmektedir. Bu çalışmada, Armox 500T ile Hardox 450 zırh çelikleri, Kevlar 29 /epoksi laminat kompoziti ve Alüminyum bal peteği malzemelerine yer verilmiştir. Bu malzemelerin farklı şekillerde dizilimi neticesinde oluşan tekli, ikili ve hibrit 23 farklı zırh yapısının balistik performansı incelenmiştir. Gerçek mermi testleri NIJ 0108.01 III koruma seviyesi standardı kapsamında 838 ± 15m/s namlu çıkış hızına sahip 7.62 tam metal kaplama mermi ile gerçekleştirilmiştir. Zırh yapılarına ait sonlu elemanlar analizleri ANSYS LS DYNA programında gerçekleştirilmiştir. Test levhaları 250×250mm boyutlarına sahip olup kalınlıkları ise 4mm ile 38.7mm arasında değişiklik göstermiştir. Balistik test uygulanacak Test levhaları dört kenarından sabitlenmiştir. 6mm monolitik zırh çeliği plakaların yerine ikame edilebilecek, ağırlık avantajı sunan 4mm zırh çeliği içeren hibrit zırh yapıları belirlenmiştir. Hardox 450 vurma yüzlü tüm hibrit yapılar başarısız olurken, Armox 500T ön yüzlü 4A14K plakası ile A12K10B plakaları ağırlık avantajı sunarak 6A monolitik plakasının yerine ikame edilebilir olarak belirlenmiştir.