Energy absorbers on the steel plate - Rubber laminate after deformable projectile impact

Open

Helmy Purwanto, Rudy Soenoko, Anindito Purnowidodo, Agus Suprapto

2018 Eastern-European Journal of Enterprise Technologies Vol. 4 Issue 7-94 Article Cited by 4 Quartile

Abstract

Енергопоглинаюча здатнiсть може бути використана для вимiрювання опору матерiа- лу балiстичному удару. Метою даної робо- ти є аналiз енергопоглинаючої пластини з гумовим покриттям за допомогою пострiлу деформованими снарядами. Дане дослiдження проведено з використанням чисельного моде- лювання на основi кiнцевого елемента, пiд- твердженого експериментальними результа- тами. Установка моделювання на сталевiй пластинi з рiзною твердiстю з додаванням товщини гуми виготовлена у виглядi балiстич- ної випробувальної панелi. Шари не були закрi- пленi на заднiй пластинi. Пострiл в панель здiйснювався з використанням деформова- ної кулi калiбру 5,56×45 мм з вiдстанню 15 м вiд нормального кута атаки. Для моделю- вання використовувався алгоритм по методу кiнцевих елементiв з моделями еластоплас- тичного матерiалу Джонсона-Кука i Мунi- Рiвлiн. Результати моделювання показують, що енергiя балiстичного удару, отримана i поглинена панеллю, значно зростає незабаром пiсля зiткнення до тих пiр, поки не досягне певного значення на однiй пластинi, де енергiя зменшиться завдяки успiшному проникненню снаряда в пластину. У той час як на шарува- тiй пластинi, пiсля того, як снаряду вдалося проникнути в передню бiчну пластину, енер- гiя поглинання досягла максимального зна- чення i не змiнилася, що призвело до того, що снаряд не змiг проникнути в наступний шар. Данi результати свiдчать про те, що додаван- ня гуми з шаруватою структурою дозволяє поглинати енергiю балiстичного удару.; The ability of energy absorption can be used to measure the strength of material against ballistic impact. This paper aims to analyze the rubber plated energy absorption plate that was shot with deformable projectiles. This study was conducted using numerical simulations based on the finite element that have been verified with experimental results. The simulation setting on a steel plate with different hardness with the addition of rubber thickness is prepared as a ballistic test panel. Manufacturing between layers made non fix with the back plate. Panel shot by using 5.56x 45 mm deformable caliber bullet with a distance of 15 m of normal attack angle. The finite element code with Johnson-Cook and Mooney-Rivlin elasto-plastic material models was were employed to perform the simulation study. Simulation results show the energy due to ballistic impact received and absorbed by the panel rises significantly shortly after the collision until reaching a certain number on a single plate where energy will decrease because the projectile successfully penetrated the plate. While on a layered plate, after the projectile succeeded in penetrating the front side plate, the absorption energy reached the maximum number and then remained constant, which caused the projectile not to be able to penetrate the next layer. These findings indicate that the addition of rubber with a layered structure is able to absorb the energy of ballistic impact. © Helmy Purwanto, Rudy Soenoko, Anindito Purnowidodo, Agus Suprapto 2018.

Affiliations

Department of Mechanical Engineering, Wahid Hasyim University, Jalan. Menoreh Tengah, X/22, Sampangan, Semarang, 50236, Indonesia; Department of Mechanical Engineering, University of Merdeka Malang, Jalan. Terusan Raya Dieng, 62-64, Malang, 65146, Indonesia; Department of Mechanical Engineering, Brawijaya University Malang, Jalan. Mayjend Haryono, 167, Malang, 65145, Indonesia