Ammuskuoren rasitukset putkiaikana

Abstract

Diplomityössä tarkastellaan tykillä ammuttavan, pitkänkantaman ammuskuoren elementtimenetelmään perustuvia lujuusteknisiä laskentamenetelmiä, joita sovelletaan kahteen sirpalekranaattiin. Työn tavoitteeksi asetettiin ammuskuoren lujuusteknisen mitoituksen menetelmäselvitys. Ammuskuoren kuormituksista putkiaikana ruutikaasun paine ammuksen perässä, ammuksen aksiaalinen kiihtyvyys, kulmanopeus ja aksiaalinen vastusvoima määritetään sisäballistiikan ratkaisuohjelmistolla. Johtorenkaan deformoitumisesta aiheutuva kuoren painekuormitus määritetään leimapaineanalogian ja kirjallisuustutkimuksen perusteella. Rakenne ja kuormitus otaksutaan pyörähdyssymmetrisiksi. Kirjallisuustutkimuksen perusteella oletetaan kuoren muodonmuutoksista aiheutuvat tilavuusvoimat pieniksi, joten kuoren analysointi suoritetaan statiikan tehtävänä. Käytettyjä kuormituksia ja laskennan tuloksia verrataan suunnitteluohjeen STANAG 4110 vaatimuksiin. Perinteisiä kimmoteoriaan perustuvia kuoren FEM-laskennan tuloksia verrataan materiaalin plastisoitumisen huomioon ottavan laskennan tuloksiin. Von Mises'n myötöehdon kanssa assosiatiivista myötösääntöä sovelletaan lineaarisesti kimmoisella-ideaalisesti plastisella ja lineaarisesti kimmoisilla-lineaarisesti myötölujittuvilla materiaalimalleilla. Isotrooppisen ja kinemaattisen lujittumissäännön ja pienten sekä suurten siirtymien teorian mukaisia tuloksia vertaillaan ammuskuoren analysoinnissa. Materiaalin käyttäytymistä keskinopeassa muodonmuutoksessa tutkitaan kirjallisuusvertailuin ja materiaalikokein. /Kir11