V-şekilli kompozit panel plakaların kara mayını patlamaları esnasında koruyuculuklarının sonlu elemanlar analizleri ile araştırılması

Abstract

Ottawa Anlaşması kara mayınlarının kullanımının yasaklandığını ve çoğu ülkenin bu anlaşmaya uyduğunu belirtmektedir. Buna rağmen bazı çatışmalarda hala kullanılmaktadırlar. Siviller için ciddi bir tehdit oluşturmakta, yaralanma ve ölümlere yol açmakta ve çatışma sonrası kalkınma ve yeniden yapılanma çabalarını engellemektedir. Bu gereklilik nedeniyle, kara mayını patlamalarının etkisini hafifletmek için etkili karşı önlemler ve koruyucu tedbirler geliştirme ihtiyacı giderek artmaktadır. Savunma sanayinde, kara mayınlarını temizlemek için kullanılan silahlı araçlara yönelik koruyucu tasarımların geliştirilmesi ihtiyacı artmaya devam etmektedir. Bu tez, askeri araçları mayın patlamalarına karşı korumak için V-şekilli kompozit panel plakaların kullanımı üzerine detaylı bir çalışma sunmaktadır. Çalışma, kompozit panel plakaların patlama sırasındaki davranışını simüle etmek ve aracı korumadaki etkinliğini değerlendirmek için sonlu elemanlar analizini (FEA) kullanmaktadır. Çalışma, çeşitli parametrelerin, örneğin malzeme özelliklerinin (E-Glass, S2- Glass ve AISI 4340), kalınlığın ve çeşitli açılara sahip panel plakalarının geometrik boyutlarının koruma kabiliyeti üzerindeki etkilerini araştırmaktadır. Tez, panel plakaların koruma kabiliyetini artırabilecek optimum tasarım parametrelerine ilişkin ayrıntılı bilgiler sunmaktadır. Ayrıca, kompozit panel plakaların kullanımının askeri araçları mayın patlamalarına karşı korumak için uygun bir çözüm olabileceği sonucuna vararak, manevra kabiliyetini ve maliyet etkinliğini artırmak için hafif çözümler sunmaktadır. Genel olarak tez, V-şekilli kompozit panel plakaların mayın patlamaları sırasındaki davranışlarının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağlar ve balistik koruma alanında çalışan araştırmacılar ve mühendisler için değerli bir referans olarak hizmet edebilir.

Ottawa Treaty states that the use of land mines are banned and most of the countries are observe this agreement. Although they are still used in some conflicts. They are serious threat to civilians, causing injury or death, as well as hindering post- conflict development and reconstruction efforts. Because of this requirement still there is a growing need to develop effective countermeasures and protective measures to mitigate the impact of landmine explosions. In defence industry, the development of the armed vehicles in order to establish protective designs for the ones which are used to clear the field of land mines, keeps growing. This thesis presents a detailed study on the use of V-shape composite panel plates in order to protect military vehicles against landmine explosions. The study uses finite element analysis (FEA) to simulate the behavior of the composite panel plates during the explosion and to evaluate their effectiveness in protecting the vehicle. And compares the results, by addressing a experimental study to validate the values. The study investigates the effects of various parameters, for instance the material properties (E-Glass, S2-Glass and AISI 4340), thickness, and geometric dimensions of the panel plates with various angles, on the protection capability. The thesis provides detailed insights into the optimal design parameters that can enhance the protection capability of the panel plates. Also, concluding that the use of composite panel plates can be a viable solution for protecting military vehicles against landmine explosions, gives lightweight solutions to increase maneuverability and cost effectiveness. Overall, the thesis provides a comprehensive understanding of the behavior of V-shaped composite panel plates during landmine explosions, and can serve as a valuable reference for researchers and engineers working in the field of ballistic protection.