MIL STD 810 G Balistik Şok Testi

Bu yöntem, genellikle iki veya daha fazla cisim arasındaki momentum değişimini veya bir sıvı veya gaz ile bir katı arasındaki momentum değişimini içeren bir dizi balistik şok testini içerir:

1. Malzemenin monte edildiği yapısal bir konfigürasyon üzerinde yüksek seviyelerde momentum değişiminin neden olduğu seyrek şok etkilerine malzemenin yapısal ve işlevsel olarak dayanabileceğine dair bir güven derecesi sağlar.

2. Malzemenin yapısal ve işlevsel bütünlüğünü korumak için şok azaltma prosedürlerinin kullanılabilmesi için malzemenin balistik şoka göre kırılganlık düzeyini deneysel olarak tahmin edin.

Balistik şok tanımı

Balistik şok, genellikle mermilerin veya mühimmatın zırhlı savaş araçları üzerindeki etkisinden kaynaklanan yüksek seviyeli bir şoktur. Zırhlı muharebe araçları, büyük kalibreli delmeyen mermi çarpmalarından, mayın patlamalarından ve havai topçu saldırılarından kaynaklanan şoklardan sağ çıkarken, muharebe görevi yeteneklerini de muhafaza etmelidir. Paragraf 6.1, referans a, zırhlı muharebe araçları için çeşitli şok ortamları (balistik şok, nakliye şoku, demiryolu çarpması vb.) Arasındaki ilişkiyi tartışmaktadır. Gerçek şok seviyeleri, aracın türüne, kullanılan cephaneye, çarpma yerine veya yakınlığına ve araçta şokun nerede ölçüldüğüne göre değişir. Burada, belirli araçlar için gerçek şok ortamını tanımlamak gibi bir niyet yoktur. Ayrıca, Balistik şok teknolojisinin, fiili şok fenomenini tanımlama ve niceleme kabiliyetinde hala oldukça sınırlı olduğu unutulmamalıdır. Ölçüm tekniklerinin geliştirilmesinde önemli ilerleme kaydedilmiş olsa da, şu anda kullanılan enstrümantasyon (özellikle şok algılama mastarları) hala hantal ve kullanımı külfetli. 

Şok seviyelerini, şok yayılımını ve azaltmayı belirlemeye yönelik analitik (hesaplamalı) yöntemlerin geliştirilmesi, ölçüm teknolojisinin gerisinde kalmaktadır. Bugüne kadar geliştirilmekte olan ve kullanımda olan analitik yöntemler, test ihtiyacının ortadan kalktığı dereceye kadar sonuçlarına güvenilebilecek düzeyde gelişmemiştir. Yani, balistik şoka tepkinin tahmini, en basit konfigürasyonlar dışında genel olarak mümkün değildir. Zırhlı bir araç delici olmayan büyük kalibreli bir cephane darbesine veya patlamasına maruz kaldığında, yapı yerel olarak çok yüksek yoğunlukta ve nispeten kısa süreli bir kuvvet yüklemesi yaşar. Kuvvet yüklemesi lokalize olmasına rağmen, tüm araç yüzey üzerinde ve yapı boyunca hareket eden stres dalgalarına maruz kalır. Bazı durumlarda, balistik şok simülasyonlarında piroteknik şoklar kullanılmıştır.

Balistik şok - momentum değişimi

Balistik şok genellikle iki cisim arasında veya bir sıvı ile bir katı arasında momentum alışverişi gösterir. Genellikle destek malzemesinde hız değişikliğine neden olur. Balistik şok, karakterizasyonunun bir kısmı 100 Hz'nin altındadır ve balistik şok kaynağından makul ölçüde uzak olan belirli bir noktada balistik şok tepkisinin büyüklüğü, momentum değişiminin boyutunun bir fonksiyonudur. Balistik şok, malzeme dalga yayılma özelliklerini içerecektir (belki büyük ölçüde doğrusal olmayan), ancak genel olarak, malzeme deforme olur ve malzemeye doğal olan sönümlemenin dışında yapısal sönümleme eşlik eder. Balistik şok için, düşük frekanslı yapısal tepki genellikle eklemler üzerinden kolaylıkla iletildiğinden yapısal bağlantılar mutlaka büyük bir zayıflama göstermez. Balistik şok verilerinin işlenmesinde, anormallikleri tespit edebilmek önemlidir. Ölçüm teknolojisi ile ilgili olarak, ivmeölçerler, gerinim ölçerler ve şok algılama ölçerler kullanılabilir (bkz. Paragraf 6.1, referans a). 

Laboratuvar koşullarında lazer hız ölçerler kullanışlıdır. Balistik şok direnci, genel olarak malzeme içinde "tasarlanmamıştır". Bir balistik şokun meydana gelmesi ve genel niteliği, ancak iyi tanımlanmış senaryolara dayalı geçmiş deneyimlerden deneysel olarak belirlenebilir. Malzemenin sahadaki balistik şok tepkisi, genel olarak, çok tahmin edilemez ve malzeme arasında tekrarlanamaz. Malzeme içinde "tasarlanmış". Bir balistik şokun meydana gelmesi ve genel niteliği, ancak iyi tanımlanmış senaryolara dayalı geçmiş deneyimlerden deneysel olarak belirlenebilir. Malzemenin sahadaki balistik şok tepkisi, genel olarak, çok tahmin edilemez ve malzeme arasında tekrarlanamaz. Malzeme içinde "tasarlanmış". Bir balistik şokun meydana gelmesi ve genel niteliği, ancak iyi tanımlanmış senaryolara dayalı geçmiş deneyimlerden deneysel olarak belirlenebilir. Malzemenin sahadaki balistik şok tepkisi, genel olarak, çok tahmin edilemez ve malzeme arasında tekrarlanamaz.

Balistik şok - fiziksel olay

Balistik şok, elastik veya esnek olmayan darbeden bir yapı noktasında genel malzeme ve mekanik tepki ile karakterize edilen fiziksel bir fenomendir. Bu tür bir etki, bir noktada, küçük bir sonlu alan üzerinde veya geniş bir alan üzerinde çok yüksek bir momentum değişimi oranı üretebilir. Yüksek momentum değişim hızı, iki elastik cismin çarpışmasından veya bir yüzeye uygulanan bir basınç dalgasından kaynaklanabilir. Balistik şok ortamlarının genel özellikleri aşağıdaki gibidir:

1. yakın alana ve ötesine yayılan yüksek malzeme gerinim hızlarının (doğrusal olmayan malzeme bölgesi) neden olduğu yapıdaki kaynağa yakın gerilim dalgaları;

2. kombine düşük ve yüksek frekans (10 Hz - 1.000.000 Hz) ve çok geniş bant frekans girişi;

3. nispeten yüksek yapısal hız ve yer değiştirme tepkisi ile yüksek ivme (300g - 1.000.000g);

4. kısa süreli süre (<180 milisaniye);

5. yüksek kalıntı yapı deplasmanı, hızı ve ivme tepkisi (olaydan sonra);

6. (1) iki elastik gövdenin elastik olmayan bir çarpışmasından veya (2) doğrudan yapıya bağlanan elastik bir gövde yüzeyine kısa bir süre için uygulanan aşırı yüksek sıvı basıncından ve nokta kaynak girişi ile, yani giriş ya çarpışma durumunda olduğu gibi oldukça lokalize ya da alan kaynağı girişi, yani bir basınç dalgası durumunda olduğu gibi geniş çapta dağılmış;

7. nispeten yüksek yapısal sürüş noktası empedansı (P / v, burada P çarpışma kuvveti veya basıncıdır ve v yapısal hızdır). Kaynakta, malzeme parçacık hızı yüksekse empedans önemli ölçüde daha az olabilir;

8. doğası gereği oldukça rasgele olan ölçüm yanıt süresi geçmişleri, yani çok az tekrarlanabilirlik ve konfigürasyon detaylarına çok bağlı;

9. yapı üzerindeki noktalardaki şok tepkisi bir şekilde yapısal süreksizliklerden etkilenir;

10. yapısal tepkiye elastik olmayan darbe veya akışkan patlama dalgası tarafından üretilen ısı eşlik edebilir;

11. Balistik şoka yapısal tepkinin doğası, malzemenin veya bileşenlerinin balistik şok cihazının "yakın alanı" veya "uzak alanı" olarak kolayca sınıflandırılabileceğini göstermez. Genel olarak, kaynağa yakın malzeme, yüksek frekanslarda yüksek ivmeler yaşarken, kaynaktan uzak malzeme, genel olarak, araya giren yapısal konfigürasyonun filtrelenmesinin bir sonucu olarak düşük frekanslarda yüksek ivme yaşayacaktır.