Kısa namlulu ateşli silahlarda iç balistiğe bağlı mukavemet analizi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Öğrenci: BURAK ÖZCAN

Danışman: ABDULLAH KURT

Özet:

Bu çalışma kapsamında, polimer gövdeye sahip, 9 mm kalibrelik 86 mm namlu uzunluğuna ve altı yiv sete sahip silah namlusunun sonlu elemanlar analiz yöntemi ile mukavemet analizleri yapılarak optimal namlu tasarımının yapılması hedeflenmiştir. Bu hedefe ulaşabilmek için namlu ve merminin üç boyutlu tasarımları yapılmış ve Ansys Workbench Explicit Dynamics modülüne transfer edilmiştir. Namlu, mermi çekirdeği ve mermi ceketi için sırasıyla AISI 4340, kurşun antimon alaşımı ve pirinç malzeme atamaları yapılmış ve malzeme davranışları içinde Johnson-Cook (JC) malzeme modeli seçilmiştir. Analizlerde, silahın ateşlenmesi sonucunda namlu cidar kalınlığı boyunca oluşan basınç değerleri Vallier-Heydenreich balistik denklemleri kullanılarak hesaplanmış ve merminin namluyu terk edinceye kadar geçen süre içerisinde meydana gelen gerilmeler, termal-elastik -plastik şekil değişimleri ve merminin namlu çıkış hızı değerleri sonlu elemanlar analizleri ile incelenmiştir. Ayrıca merminin namludan çıkış hızı, standart balistik atış düzeneğine sahip laboratuvar ortamında yapılan deneysel atışlarla doğrulanmıştır. Balistik atış deney sonuçları, sonlu elemanlar analizleri ile merminin namludan çıkış hızını ortalama %1,82 hata payı ile tahmin edilebileceğini göstermiştir. Ayrıca, namlu üzerinde maksimum gerilmenin silah ateşlendikten 146 μs sonra, mermi çekirdeğinin plastik şekil değiştirmeye başladığı noktada meydana geldiği sonucuna ulaşılmıştır.