آشنایی با مفهوم بالستیک در مهندسی مکاینک

نویسنده admin 1396/05/03 3 نظر مطالب,
آشنایی با مفهوم بالستیک در مهندسی مکاینک

 

 

آشنایی با مفهوم بالستیک در مهندسی مکانیک

 

در ادامه مقالات آموزشی مهندسی مکانیک گرایش جامدات در این مقاله به آشنایی با مفهوم بالستیک در مهندسی مکانیک پرداخته می شود که امیدواریم برای دانشجویان و علاقع مندان به رشته مهندسی مکانیک مفید واقع شود . بالستیک  علم تخلیه کارتریج (خارج شدن و شلیک گلوله از تفنگ) و حرکت گلوله در هوا می‌باشد .

به تعبیری دیگر بالستیک علم پرتاب‌شناسی است که به چند بخش می‌تواند تقسیم‌بندی شود که در ادامه مقاله بررسی خواهد شد .

 

بالستیک داخلی :

بالستیک داخلی شامل بررسی حرکت مرمی از شروع عمل چاشنی تا خروج مرمی از دهانه لوله است . این بررسی شامل تمامی پارامترهای بالستیکی عبارت‌اند از : سرعت ، شتاب ، دوران ، فشار زمان و هر پدیده دیگری که با پدیده حرکت مرمی در لوله ارتباط دارد . بالستیک داخلی نسبت به مباحث دیگر یک بحث مادر است و شاید به یک معنی درب ورودی به دانشکده علوم نظامی است.

عناصری که بالستیک داخلی را مشخص می‌کند دو دسته‌اند : عناصر و پارامترهای ثابت مانند لوله و هندسه آن (طول ، حجم مخزن و کالیبر و شکل خان) عاید و دافع و عناصر متغیر مانند مرمی و مهمات­­ ­­­­، هر ترکیبی از این عناصر متغیر و ثابت ، منحنی‌های بالستیکی خود را ایجاد می‌کند .

 به‌عنوان نمونه در شرایط مساوی در هنگام شلیک یک مرمی سنگین ،­­­­­­­­­­­ فشار داخل لوله بیشتر از هنگامی  است که یک مرمی سبک شلیک شود .

در ادامه این مقاله آموززشی به آشنایی با انواع مختلف بالستیک پرداخته می شود .

 

بالستیک خارجی :

بالستیک خارجی ، شامل بررسی حرکت مرمی از خروج از دهانه لوله تا برخورد به هدف است .

این بررسی شامل تمام پارامترهای بالستیکی می‌شود . منظور از پارامترهای بالستیک خارجی برد ، ارتفاع ، انحراف ، سرعت ، شتاب ، زمان و هر پارامتر دیگری که با پدیده حرکت مرمی در ارتباط است .

 

بالستیک نهایی :

بالستیک نهایی شامل بررسی برخورد مرمی به هدف ، میزان نفوذ و جراحت ایجادشده و قدرت کشندگی است .

در ذیل بالستیک نهایی نیاز به بیان تعاریف زیر میباشد .

 

پرتابه : جسمی است که با سرعت اولیه مشخص به سمت هدفی معین شلیک میشود .

هدف : جسم و یا قسمتی از جسم است که پرتابه به آن اصابت و آن را تخریب میکند .

نفوذ : ورود پرتابه در داخل ماده هدف و ایجاد یک تونل به عمق مشخص،نفوذ نام دارد .

نفوذ کامل : عبور پرتابه از تمامی ضخامت هدف و به اصطلاح سوراخ شدن هدف را گویند .

حفره : چاله ناشی از نفوذ پرتابه در هدف میباشد .

سرعت حد بالستیک :حداقل سرعت لازم جهت ایجاد نفوذ کامل و عبور پرتابه از هدف است .

سرعت باقی مانده : سرعتی است که پرتابه پس از نفوذ کامل در هدف ، در هنگام خروج از آن دارد .

 

محدوده های سرعت در بالستیک نهایی :

 

به منظور تسهیل در بررسی های مختلف و امکان بهره برداری در زمینه های مختلف فنی و مهندسی و علمی و همچنین سهولت امکان مقایسه نتایج آزمایشات علمی با بررسی علمی سرعت را در بالستیک نهایی به چند بخش تقسیم نموده اند :

 

الف) سرعت های پایین :

این محدوده که سرعت های زیر 500 متر بر ثانیه را در بر میگیرد متناظر با زمان نفوذ در حد چند میلی ثانیه میباشد.

 

ب) محدوده سرعت های اوردنانس :

این محدوده که سرعت های 500 تا 1300 متر بر ثانیه را در بر گرفته و زمان فرایند برخورد و نفوذ در چند صد میکرو ثانیه میباشد.

 

ج) محدوده فوق اوردنانس :

این محدوده که سرعت های 1300 تا 3000 متر بر ثانیه را در بر گرفته و زمان فرایند برخورد و نفوذ در صد میکرو ثانیه میباشد.

 

د) محدوده بیش از حد فوق اوردنانس :

این محدوده که سرعت های بالاترد از 3000 متر بر ثانیه را پوشش می دهد. در این محدوده پرتابه به شکل سیال عملکرد دارد .

عوامل موثر در پدیده نفوذ شامل پارامترهای موثر پرتابه(جنس ، جرم ، شکل دماغه ، سرعت اولیه ، زاویه برخورد پرتابه) ، پارامترهای موثر بر هدف(جنس ، ضخامت هدف و ...) می باشد .

 

تست ضربه بر روی اهداف زرهی :

 

در اکثر تست های بالستیک ، پرتابه بوسیله یک تفنگ گازی به سمت هدف شلیک شده و در مسیر پرواز آن اندازه گیری های سرعت برای ثبت سرعت اولیه (قبل از برخورد با هدف) و سرعت پسماند پرتابه (پس از عبور از هدف) تعبیه شده است . همچنین برای مشاهده و تحلیل فرایند نفوذ از دوربین های سرعت بالا برای ثبت فرایند نفوذ در زمان های مختلف استفاده شده است . در انتهای خط تست بالستیک نیز معمولا یک جعبه نگه دارنده برای ثبت گلوله گس از عبور اهداف به منظور تحلیل تغییرشکل های آن تعبیه شده است .

 

 

 

جنس اهداف :

اهداف میتواند دارای جنس فولاد نرم ، فولاد RHA ، فولاد 50-CRV4 ، Hardox 450 ، آلومیینیوم ، صفحات تک لایه و چند لایه کامپوزیتی ، اهداف چند لایه فلز-الیاف سطح عملیات حرارتی شده فولاد بوسیله ماسه باد خورده شده برای حذف اکسید استفاده میشود و چند لایه های فلز الیاف مانند GLARE کارایی و عملکرد مناسب در برابر ضربه سرعت بالا نسبت به چندلایه های کامپوزيتي و یا فلزات را دارند . برای آشنایی با مواد کامپوزیتی می توانید بر روی مواد مقاله مواد کامپوزیتی کلیک نمایید تا به مقاله مورد نظر هدایت شوید .

 

شبیه سازی عددی :

جهت شبیه سازی ضربه بالا میتوان از نرم افزارهای LS-DYNA ، AUTODYN  ، ANSYS ، ABAQUS و سایر نرم افزارهای مربوطه استفاده نمود که توصیه بر استفاده از نرم افزار LS-DYNA  میباشد . برای آشنایی و نحوه نصب نرم افزار های اشاره شده بر روی نام نرم افزار ها کلیک نمایید . نرم افزار های مهندسی  AUTODYN  ، ANSYS ، ABAQUS از پرکاربرد ترین و مهم ترین نرم افزار های مهندسی در رشته مهندسی مکانیک می باشد که در بسیاری از پروژهای کارشناسی ارشد , پروژه های صنعتی , ارایه مقالات علمی بسیار کاربرد دارد . 

 

در این مقاله آموزشی سعی بر آموزش و آشنایی مقدماتی با مفهوم بالستیک شده است که امیدواریم برای دانشجویان و فارغ الحصیلان برای ارایه مقالات آموزشی , پایان نامه های کارشناسی ارشد , پروژه های کارشناسی ارشد , پروژه های صنعتی و پژوهش ها مفید واقع شود .

 

برای آشنایی بیشتر با مقاله های آموزشی دیگر می توانید مقاله های زیر را مطالعه نمایید :

 

کاربرد ارتعاشات آزاد

آشنایی با روش اجزای محدود

فرآیند ساخت کامپوزیت ها

آشنایی با نرم افزار ESS

 

 

 

 

3 نظر

جاسم:
1396/05/12, 03:05:05 PM
پاسخ

عالی بود ... ممنون از لطفتون ... سپاس

علیرضا:
1397/05/27, 02:05:40 AM
پاسخ

ممنون خیلی خوب بود

قربان شهسواری:
1401/09/04, 05:09:26 PM
پاسخ

عالی بود .آنچه که لازم بودومفید نوشته شده .خیلی ممنونم

افزودن نظر