Perforering og penetration af panserbrydende kugler i aluminiumplader

Eksperimentelle, analytiske og numeriske simuleringer blev udført for at undersøge den ballistiske modstandsdygtighed af 6061-T6 aluminiumplader, der udsættes for et normalt nedslag af panserbrydende kugler af lille kaliber. Der blev anvendt to typer kugler, nemlig kugler med stål- og wolframcarbidkerne. Der blev taget hensyn til tre pladetykkelser, 101,6 mm, 76,2 mm og 25 mm. Kuglerne blev ramt med ammunitionshastighed, og resultaterne varierer derfor fra dyb indtrængning til fuldstændig perforering med resthastighed. Ballistiske resultater, deformationer af pladerne og kuglerne diskuteres og reproduceres ved hjælp af numeriske simuleringer med både LS-DYNA- og ABAQUS-løserne; der anvendes også analytiske modeller ved hjælp af en hulrumsudvidelsesmetode. Ved hjælp af analytiske og numeriske modeller diskuteres de to kuglers ballistiske adfærd på de tre plader med vægt på modellernes evne til at gengive de fysiske træk ved fænomenerne. Der blev også foretaget røntgendiffraktionsmålinger af restspændingsmønstre på pladens overflade på alle pladerne både før og efter forsøgene, og de eksperimentelle målinger sammenlignes med de numeriske modelresultater. Der redegøres specifikt for opførsel af kugler med wolframkarbidkerner og fremhæves sabotens betydning for slagfænomenerne. Selv om arbejdet fokuserer på monolitiske plader, kan resultaterne og diskussionen være af interesse for udformningen af optimerede flerlagede panserskjolde.