همایش آروین البرز CAUJR 1 3 2025 11 22 Numerical study of impact and penetration of solid steel projectile in multilayer targets consisting of concrete and foam بررسی عددی برخورد و نفوذ پرتابه صلب فولادی در اهداف چند لایه متشکل از بتن و فوم 96 124 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA مریم کارشناس ارشد عمران-سازه، دانشگاه غیرانتفاعی لیان. (رییس اداره برنامه ریزی و حمل و نقل و ترافیک) 2025 11 21 The investigation of the mechanism of penetration of projectiles into concrete targets is of particular importance in military science. In the penetration phenomenon, due to the lack of access to some characteristics of the impinging materials at very high strain rates, the detailed investigation of this phenomenon is very complex. Parameters such as material, mechanical properties, total thickness, velocity, number of layers and their placement, and support conditions are among the important parameters of the target in the penetration process. In this paper, the penetration and perforation process of foam concrete sandwich panels under the impact of various cylindrical projectiles with flat and conical heads was investigated numerically and using LS-Dyna software. In this study, 17 samples including targets with concrete layers with characteristic strengths of 25, 30, and 35 MPa, and densities of 2400, 2450, and 2500 kg/m3 and with thicknesses of 10, 20, and 30 mm were investigated under the penetration of projectiles with diameters of 7.5 and 12 mm and variable conical and flat tips. The results of numerical modeling show that with increasing compressive strength of the concrete layer, the target resistance to projectile penetration increases and the projectile exit velocity from the target decreases significantly. Also, with increasing projectile diameter, increasing thickness and density of the concrete layer, the energy absorption rate and target resistance to projectile penetration increase and the projectile exit velocity from the target decreases. Also, with changing the shape of the projectile head from a conical head to a flat head, the area under the graph of the target energy absorption rate in the penetration process will increase and the target will have a greater ability to dissipate the projectile energy and the penetration rate of a conical head projectile in a multilayer target is about 2.5 times that of a similar flat head target. بررسی مکانیزم نفوذ پرتابه ها در اهداف بتنی در علوم نظامی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در پدیده نفوذ، بدلیل عدم دسترسی به برخی خصوصیات مواد برخورد کننده در نرخ کرنش های بسیار بالا، بررسی دقیق این پدیده بسیار پیچیده می باشد. پارامترهایی همچون جنس، خواص مکانیکی، ضخامت کل، سرعت، تعداد لایه ها و نحوه قرارگیری آنها و شرایط تکیه گاهی از جمله پارامترهای مهم هدف در فرآیند نفوذ هستند. در این مقاله فرآیند نفوذ و سوراخ شدن صفحات ساندویچی بتن- فوم تحت اثر برخورد پرتابه های استوانه ای مختلف سر تخت و سر مخروطی به صورت تحلیل عددی و توسط نرم افزار LS-Dynaبررسی شد. در این پژوهش، 17 نمونه شامل هدف های با لایه بتنی با مقاومت های مشخصه 25، 30 و 35 مگاپاسکال، و چگالی های 2400، 2450 و 2500 کیلوگرم بر متر مکعب و با ضخامت های 10، 20 و 30 میلیمتر، تحت نفوذ پرتابه های با قطر 7.5 و 12 میلیمتر و نوک مخروطی و تخت متغیرهای، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدلسازی عددی نشان می دهد که با افزایش مقاومت فشاری لایه بتنی، مقاومت هدف نسبت به نفوذ پرتابه افزایش یافته و سرعت خروجی پرتابه از هدف، با کاهش ملموسی همراه است. همچنین با افزایش قطر پرتابه، افزایش ضخامت و چگالی لایه بتنی، میزان جذب انرژی و مقاومت هدف نسبت به نفوذ پرتابه افزایش یافته و سرعت خروجی پرتابه از هدف، با کاهش همراه است. همچنین با تغییر شکل سر پرتابه از سرمخروطی به سرتخت، سطح زیر نمودار میزان جذب انرژی هدف در فرآیند نفوذ، افزایش خواهد یافت و هدف توانایی بیشتری در مستهلک کردن انرژی پرتابه خواهد داشت و میزان نفوذ پرتابه سرمخروطی در هدف چندلایه حدود 2.5 برابر هدف مشابه سرتخت می باشد. /downloadfilepdf/396936