بررسي عملكرد پرتابه‌هاي دو مرحله‌اي ضد استحكامات در اهداف بتني به روش تجربي و عددي

Investigation of performance of anti structure tandem projectiles in to the concrete targets by experimental and numerical method

در اين مقاله، فرآيند نفوذ پرتابه‌هاي دو مرحله‌اي ضد استحكامات به روش‌هاي تجربي و عددي مورد بررسي و تحليل قرار گرفته است. پرتابه دو مرحله‌اي مورد نظر در اين تحقيق از يك خرج گود پيشرو با لاينر مسي و هندسه مخروطي و يك پرتابه اصلي به شكل استوانه با دماغه تخت تشكيل شده است. به منظور تعيين مشخصات هندسي حفره و تونل ايجاد شده بر روي هدف بتني، در ابتدا آزمون‌هاي نفوذ پرتابه‌هاي پيشرو با لاينر مسي و هندسه مخروطي بر روي هدف بتني صورت پذيرفته است. در آزمون‌هاي نفوذ خرج‌گود پيشرو سه نمونه پرتابه مورد تست قرار گرفته است كه با توجه به شرايط كاملاً يكسان پرتابه‌ها و اهداف بتني نتايج آزمون‌ها از تكرار پذيري بسيار مناسبي برخوردار بوده است. با مشخص شدن ابعاد هندسي تونل و حفره بر روي هدف بتني توسط آزمون‌ها ، فرآيند نفوذ خرج‌گودهاي پيشرو و اصلي با استفاده از شبيه سازي عددي و به كمك نرم‌‌افزار اوتوداين مورد تحليل قرار گرفته است. مقايسه نتايج نفوذ پرتابه پيشرو با روش‌هاي تجربي و عددي حاكي از انطباق بسيار خوب نتايج بين دو روش انجام گرفته است. در انتهاي اين تحقيق اثرات آسيب بتن در فرآيند نفوذ پرتابه اصلي با استفاده از شبيه سازي عددي در راستاي تعيين سرعت باقيمانده مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج مطابق با پيش‌بيني‌ها نشان مي‌دهد كه با وجود آسيب در هدف بتني، سرعت باقيمانده افزايش خواهد داشت.

In this paper, the penetration process of anti-structure tandem projectiles is investigated by numerical and experimental methods. The used projectiles in this research have been composed of the forward shaped charge with conical copper liner and the following kinetic energy projectile with flat nose. For determination of cavity and tunnel geometry, at first follow projectile penetration test is done. In this process three shaped charge projectiles are tested. According to the same conditions for projectiles and concrete target, the obtained data of performed test are in good agreement with each others. Then numerical simulation of forward and follow projectiles penetration is analyzed by finite difference hydro code: AUTODYN. The numerical results obtained from the forward projectile penetration have been compared with experimental results. The comparisons between experimental and numerical results for forward projectiles show good agreement with each others. At the end of this research, the residual velocities of the follow projectiles are investigated by numerical method. The results also indicate that the residual velocity of follow projectile increases due to the damage in the concrete target, which is in agreement with which predictions.