적의 피격으로부터 전투차량을 안전하게 디자인하기 위하여 전투차량의 장갑과 부품에 대한 취약성 분석이 필요하다. 취약성이란 적으로부터 아군이 피격을 당했을 때 전투차량이 기능손실을 입기 쉬운 정도를 뜻한다. 취약성을 분석하기 위해서는 탄환이 표적재료를 관통할 수 있는 지 알아보는 관통해석이 필요하다. 관통해석 방법으로는 실 사격 방법과 M&S(modeling and simulation) 방법이 있다. 실 사격 방법은 실험공간과 실험장비에 대한 제약과 실험 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 하지만, M&S 방법은 비싼 실험장비가 필요하지 않고, 비용과 시간 측면에서 많은 장점을 가진다. M&S 방법으로는 실 사격 결과에 근거한 관통방정식과 ...
적의 피격으로부터 전투차량을 안전하게 디자인하기 위하여 전투차량의 장갑과 부품에 대한 취약성 분석이 필요하다. 취약성이란 적으로부터 아군이 피격을 당했을 때 전투차량이 기능손실을 입기 쉬운 정도를 뜻한다. 취약성을 분석하기 위해서는 탄환이 표적재료를 관통할 수 있는 지 알아보는 관통해석이 필요하다. 관통해석 방법으로는 실 사격 방법과 M&S(modeling and simulation) 방법이 있다. 실 사격 방법은 실험공간과 실험장비에 대한 제약과 실험 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 하지만, M&S 방법은 비싼 실험장비가 필요하지 않고, 비용과 시간 측면에서 많은 장점을 가진다. M&S 방법으로는 실 사격 결과에 근거한 관통방정식과 수치해석 분석 소프트웨어를 사용하여 관통을 판별하는 방법이 있다. 관통방정식은 간단한 수식의 형태를 가지므로 매우 빠른 시간 내에 관통을 분석 할 수 있다는 장점이 있지만, 관통방정식을 구성하는 상수를 도출하기 위해서는 많은 실험 자료가 요구되며, 탄환의 형상이나 재료의 물성이 바뀌면 적용이 제한된다는 단점이 있다.
따라서 본 논문에서는 빠르고 정확하게 관통을 분석하기 위해서 관통방정식을 구성하는 상수를 도출하는 연구를 진행하였다. 재료에 따라 관통방정식을 구성하는 상수는 일반적으로 실 사격 방법으로 얻은 실제 실험 데이터를 이용하여 도출하지만, 본 연구에서는 수치해석 소프트웨어를 사용하여 얻은 가상실험데이터를 사용하여 관통방정식의 상수를 도출하였다. 도출된 상수는 재료의 두께에 따른 방정식으로 표현되었으며, 도출된 관통방정식의 실험상수를 이용한 결과와 수치해석 결과는 매우 잘 일치하였다. 본 논문에서 사용한 수치해석 프로그램은 ANSYS이며, 탄환은 7.62 mm AP탄, 표적재료는 RHA, AL7075-T651 단일 평판이다.
본 논문에서 사용한 관통판별 방법은 관통방정식과 수치해석의 단점을 보완하여 다양한 탄환과 표적재료에 대한 관통해석이 가능하며, 추후에 취약성 분석에 이용될 예정이다.
적의 피격으로부터 전투차량을 안전하게 디자인하기 위하여 전투차량의 장갑과 부품에 대한 취약성 분석이 필요하다. 취약성이란 적으로부터 아군이 피격을 당했을 때 전투차량이 기능손실을 입기 쉬운 정도를 뜻한다. 취약성을 분석하기 위해서는 탄환이 표적재료를 관통할 수 있는 지 알아보는 관통해석이 필요하다. 관통해석 방법으로는 실 사격 방법과 M&S(modeling and simulation) 방법이 있다. 실 사격 방법은 실험공간과 실험장비에 대한 제약과 실험 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 하지만, M&S 방법은 비싼 실험장비가 필요하지 않고, 비용과 시간 측면에서 많은 장점을 가진다. M&S 방법으로는 실 사격 결과에 근거한 관통방정식과 수치해석 분석 소프트웨어를 사용하여 관통을 판별하는 방법이 있다. 관통방정식은 간단한 수식의 형태를 가지므로 매우 빠른 시간 내에 관통을 분석 할 수 있다는 장점이 있지만, 관통방정식을 구성하는 상수를 도출하기 위해서는 많은 실험 자료가 요구되며, 탄환의 형상이나 재료의 물성이 바뀌면 적용이 제한된다는 단점이 있다.
따라서 본 논문에서는 빠르고 정확하게 관통을 분석하기 위해서 관통방정식을 구성하는 상수를 도출하는 연구를 진행하였다. 재료에 따라 관통방정식을 구성하는 상수는 일반적으로 실 사격 방법으로 얻은 실제 실험 데이터를 이용하여 도출하지만, 본 연구에서는 수치해석 소프트웨어를 사용하여 얻은 가상실험데이터를 사용하여 관통방정식의 상수를 도출하였다. 도출된 상수는 재료의 두께에 따른 방정식으로 표현되었으며, 도출된 관통방정식의 실험상수를 이용한 결과와 수치해석 결과는 매우 잘 일치하였다. 본 논문에서 사용한 수치해석 프로그램은 ANSYS이며, 탄환은 7.62 mm AP탄, 표적재료는 RHA, AL7075-T651 단일 평판이다.
본 논문에서 사용한 관통판별 방법은 관통방정식과 수치해석의 단점을 보완하여 다양한 탄환과 표적재료에 대한 관통해석이 가능하며, 추후에 취약성 분석에 이용될 예정이다.
Vulnerability analysis of a combat vehicle is needed to improve the survivability of combat vehicle. The Vulnerability is the possibility of losing its function when it is hit by an enemy attack. This vulnerability can be improved by designing a proper armor that protects it crew and important compo...
Vulnerability analysis of a combat vehicle is needed to improve the survivability of combat vehicle. The Vulnerability is the possibility of losing its function when it is hit by an enemy attack. This vulnerability can be improved by designing a proper armor that protects it crew and important components. To design the proper armor, vulnerability analysis, which includes penetration analysis, should be performed at the design stage. The penetration analysis checks whether a bullet penetrates the armor and components. In a penetration analysis, there are two methods to determine the penetration: a direct firing experiment and a modeling-and-simulation (M&S) analysis. Direct firing experiments require not only a large experimental facility and expensive equipment, but also excessive time and expense. The M&S analysis method, which uses computer software, does not need physical experimental setups, and thus, it can obtain penetration analysis results rapidly and with low cost. There are two M&S methods of analysis for determining penetration: the penetration equation and numerical analysis methods. A penetration equation requires very short time to check the completeness penetration and residual velocity of the bullet. However, the penetration equation used in one case cannot be applied to other case if the shapes and properties of the target and bullet are different. Thus, when the constants of the equation are not known, it cannot be used for the penetration analysis. As an alternative, the numerical analysis software can be used. However, the execution time of the numerical analysis is much longer than that of the penetration equation. Moreover, as the number of the shot-lines and parts of the combat vehicle increase, the calculation time increases exponentially. Thus, the penetration equation should be used for the vulnerability analysis after the constant of the penetration equation have been calculated by numerical analysis.
The purpose of this paper is to estimate the constant of the penetration equation for various target materials and bullets, using the virtual experimental data generated from the numerical analysis.
Vulnerability analysis of a combat vehicle is needed to improve the survivability of combat vehicle. The Vulnerability is the possibility of losing its function when it is hit by an enemy attack. This vulnerability can be improved by designing a proper armor that protects it crew and important components. To design the proper armor, vulnerability analysis, which includes penetration analysis, should be performed at the design stage. The penetration analysis checks whether a bullet penetrates the armor and components. In a penetration analysis, there are two methods to determine the penetration: a direct firing experiment and a modeling-and-simulation (M&S) analysis. Direct firing experiments require not only a large experimental facility and expensive equipment, but also excessive time and expense. The M&S analysis method, which uses computer software, does not need physical experimental setups, and thus, it can obtain penetration analysis results rapidly and with low cost. There are two M&S methods of analysis for determining penetration: the penetration equation and numerical analysis methods. A penetration equation requires very short time to check the completeness penetration and residual velocity of the bullet. However, the penetration equation used in one case cannot be applied to other case if the shapes and properties of the target and bullet are different. Thus, when the constants of the equation are not known, it cannot be used for the penetration analysis. As an alternative, the numerical analysis software can be used. However, the execution time of the numerical analysis is much longer than that of the penetration equation. Moreover, as the number of the shot-lines and parts of the combat vehicle increase, the calculation time increases exponentially. Thus, the penetration equation should be used for the vulnerability analysis after the constant of the penetration equation have been calculated by numerical analysis.
The purpose of this paper is to estimate the constant of the penetration equation for various target materials and bullets, using the virtual experimental data generated from the numerical analysis.
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