แผ่นเกราะโลหะกันกระสุน

Steel armor plates

Name: วิสา คร้ามอ่ำ

keyword: แผ่นเกราะโลหะ

ThaSH: ยานยนต์,

Classification :.DDC: 629.23

; ไฟไนต์เอลิเมนต์

ThaSH: เกราะ

; รถยนต์บรรทุกปกติขนาดเล็กติดเกราะ

ThaSH: ไฟไนต์เอลิเมนต์

ThaSH: วัสดุเชิงประกอบ

Abstract: โครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อวิเคราะห์และออกแบบรูปแบบแผ่นเกราะโลหะกันกระสุน และสร้างแผ่นเกราะโลหะกันกระสุนสำหรับรถยนต์บรรทุกปกติขนาดเล็กติดเกราะ ระเบียบวิธีวิจัยประกอบด้วยการทดสอบตามมาตรฐาน NIJ และการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ แผ่นเกราะกันกระสุนที่สร้างขึ้นได้รับการทดสอบด้วยการยิงจริงและเปรียบเทียบผลการยิงตามมาตรฐาน NIJ ด้วยโปรแกรมทางไฟไนต์เอลิเมนต์ ซึ่งในที่นี้เลือกใช้โปรแกรม Ansys/Explicit Dynamic โปรแกรม SolidWorks ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการออกแบบและสร้างโมเดล วัสดุที่นำมาสร้างและใช้ในการจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ คือ SKD11 และ SUS304 โดยมีพารามิเตอร์ที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย วัสดุ ค่าความแข็ง ระยะห่างระหว่างแผ่น และความหนา ในกรณีที่แผ่นเกราะซ้อนกันจำนวน 2 แผ่น ได้กำหนดให้วัสดุ SKD11 เป็นแผ่นเกราะแผ่นแรกที่ถูกปะทะกับกระสุนก่อน ทำหน้าที่ในการทำลายหัวกระสุน และแผ่นเกราะแผ่นที่ 2 ทำมาจากวัสดุ SUS304 ทำหน้าที่ในการดูดซับพลังงานและยับยั้งการเคลื่อนที่ของกระสุน ในการทดสอบได้เลือกกระสุน .30-06 caliber M2 AP 166 Gr ที่มุม 0 องศา วัดความเร็วได้ 901.7 m/s ความเร็วกระสุนในโปรแกรม Ansys/Explicit Dynamic ที่ความเร็ว 880 m/s โดยด้านหน้าทำจากวัสดุ SKD11 ความหนา 10 mm และแผ่นด้านหลังทำจากวัสดุ SUS304 ความหนา 10 mm ยิง 1 นัด พบว่ากระสุนเจาะทะลุแผ่นเกราะด้านหน้าได้ แต่ไม่สามารถเจาะทะลุแผ่นเกราะด้านหลัง การทดสอบตามมาตรฐาน NIJ 3 ยิงด้วยกระสุน 7.62x51 mm NATO FMJ 148 Gr ที่มุม 0 องศา จำนวน 5 ครั้ง ด้วยความเร็วเท่ากับ 846.4, 841.3, 839.1 838.2 และ 845.3 m/s โดยแผ่นเกราะด้านหน้าและด้านหลังทำจากวัสดุ SUS304 ที่มีความหนา 8 mm และความเร็วกระสุนในโปรแกรม Ansys ที่ความเร็ว 847 m/s พบว่าแผ่นเกราะด้านหน้าจะมีรอยเจาะของหัวกระสุนและและด้านหลังจะมีรอยนูนเพียงเล็กน้อย จากผลการจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์และผลการทดสอบจริงพบว่ามีความเสียหายที่เกิดขึ้นกับแผ่นเกราะนั้นมีความสอดคล้องกัน ดังนั้นจึงได้ใช้โปรแกรมไฟไนต์ เอลิเมนต์ในการจำลองความเสียหายของแผ่นเกราะที่สามารถต้านทานการเจาะทะลุของมาตรฐาน NIJ ระดับ4 ได้ ผลของงานวิจัยสรุปได้ว่าการใช้แผ่นเกราะซ้อนกันด้วยวัสดุต่างชนิดที่เหมาะสมและมีจำนวนหลายชั้น ย่อมส่งผลต่อการต้านทานการเจาะทะลุได้ ความหนาที่เพิ่มขึ้นและระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างแผ่นเกราะเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการต้านทานการเจาะทะลุสำหรับค่าความแข็งโครงการวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อวิเคราะห์และออกแบบรูปแบบแผ่นเกราะโลหะกันกระสุน และสร้างแผ่นเกราะโลหะกันกระสุนสำหรับรถยนต์บรรทุกปกติขนาดเล็กติดเกราะ ระเบียบวิธีวิจัยประกอบด้วยการทดสอบตามมาตรฐาน NIJ และการวิเคราะห์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ แผ่นเกราะกันกระสุนที่สร้างขึ้นได้รับการทดสอบด้วยการยิงจริงและเปรียบเทียบผลการยิงตามมาตรฐาน NIJ ด้วยโปรแกรมทางไฟไนต์เอลิเมนต์ ซึ่งในที่นี้เลือกใช้โปรแกรม Ansys/Explicit Dynamic โปรแกรม SolidWorks ถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือในการออกแบบและสร้างโมเดล วัสดุที่นำมาสร้างและใช้ในการจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์ คือ SKD11 และ SUS304 โดยมีพารามิเตอร์ที่ใช้ในการวิจัยประกอบด้วย วัสดุ ค่าความแข็ง ระยะห่างระหว่างแผ่น และความหนา ในกรณีที่แผ่นเกราะซ้อนกันจำนวน 2 แผ่น ได้กำหนดให้วัสดุ SKD11 เป็นแผ่นเกราะแผ่นแรกที่ถูกปะทะกับกระสุนก่อน ทำหน้าที่ในการทำลายหัวกระสุน และแผ่นเกราะแผ่นที่ 2 ทำมาจากวัสดุ SUS304 ทำหน้าที่ในการดูดซับพลังงานและยับยั้งการเคลื่อนที่ของกระสุน ในการทดสอบได้เลือกกระสุน .30-06 caliber M2 AP 166 Gr ที่มุม 0 องศา วัดความเร็วได้ 901.7 m/s ความเร็วกระสุนในโปรแกรม Ansys/Explicit Dynamic ที่ความเร็ว 880 m/s โดยด้านหน้าทำจากวัสดุ SKD11 ความหนา 10 mm และแผ่นด้านหลังทำจากวัสดุ SUS304 ความหนา 10 mm ยิง 1 นัด พบว่ากระสุนเจาะทะลุแผ่นเกราะด้านหน้าได้ แต่ไม่สามารถเจาะทะลุแผ่นเกราะด้านหลัง การทดสอบตามมาตรฐาน NIJ 3 ยิงด้วยกระสุน 7.62x51 mm NATO FMJ 148 Gr ที่มุม 0 องศา จำนวน 5 ครั้ง ด้วยความเร็วเท่ากับ 846.4, 841.3, 839.1 838.2 และ 845.3 m/s โดยแผ่นเกราะด้านหน้าและด้านหลังทำจากวัสดุ SUS304 ที่มีความหนา 8 mm และความเร็วกระสุนในโปรแกรม Ansys ที่ความเร็ว 847 m/s พบว่าแผ่นเกราะด้านหน้าจะมีรอยเจาะของหัวกระสุนและและด้านหลังจะมีรอยนูนเพียงเล็กน้อย จากผลการจำลองทางไฟไนต์เอลิเมนต์และผลการทดสอบจริงพบว่ามีความเสียหายที่เกิดขึ้นกับแผ่นเกราะนั้นมีความสอดคล้องกัน ดังนั้นจึงได้ใช้โปรแกรมไฟไนต์ เอลิเมนต์ในการจำลองความเสียหายของแผ่นเกราะที่สามารถต้านทานการเจาะทะลุของมาตรฐาน NIJ ระดับ4 ได้ ผลของงานวิจัยสรุปได้ว่าการใช้แผ่นเกราะซ้อนกันด้วยวัสดุต่างชนิดที่เหมาะสมและมีจำนวนหลายชั้น ย่อมส่งผลต่อการต้านทานการเจาะทะลุได้ ความหนาที่เพิ่มขึ้นและระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างแผ่นเกราะเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการต้านทานการเจาะทะลุสำหรับค่าความแข็งของวัสดุที่เพิ่มขึ้นจะมีผลต่อความสามารถในการต้านทานการเจาะทะลุที่ดี โดยควรนำมาใช้กับแผ่นเกราะแผ่นแรก หรือแผ่นเกราะด้านหน้างของวัสดุที่เพิ่มขึ้นจะมีผลต่อความสามารถในการต้านทานการเจาะทะลุที่ดี โดยควรนำมาใช้กับแผ่นเกราะแผ่นแรก หรือแผ่นเกราะด้านหน้า

Abstract: This research project aimed to analyze and design the pattern of a bulletproof metal armor plate as well as build a bulletproof metal armor plate for a small armored regular truck. The methodology consisted of the NIJ standard test and the finite element analysis. The bulletproof plates created were tested for a real firing. Their firing results were compared with those of NIJ-standard using a finite element program, in this case applying with the program Ansys/Explicit Dynamic. SolidWorks program is employed as a tool to design and create 3D models of armor plates and bullets. The materials taken in the finite element simulation were SKD11 and SUS304 and the parameters utilized in the research were material types, hardness values, spacing between the plates and thickness. In the case of two armor plates stacked, SKD11 material was designed for the first armor plate to be hit by the bullet. It served to destroy bullets. In addition, the second armor plate made of SUS304 material served to absorb energy and obstruct the movement of bullets. For testing, a 30-06 caliber M2 AP 166 Gr bullet was selected at a 0-degree angle and the velocities measured and set by the Ansys/Explicit Dynamic program were 901.7 m/s and 880 m/s, respectively. The front plate made of SKD11 material with a thickness of 10 mm and the back plate made of SUS304 material with a thickness of 10 mm were fired 1 shot. The results showed that the bullet could penetrate the front armor plate but not penetrate the back-armor plate. In the NIJ 3 standard tests, the shooting with a 7.62x51 mm NATO FMJ 148 Gr shell at a 0-degree angle for 5 times with velocities equal to 846.4, 841.3, 839.1 838.2 and 845.3 m/s was performed on the stacking front and back armor plates, both made of SUS304 material with a thickness of 8 mm. The bullet velocity simulated by the Ansys program was 847 m/s, resulting in the front plate having a bullet penetration and a slight bulge on the back plate. From the finite element simulation results and the actual test results, it was found that the damage to the armor plates detected by both methods was consistent. Therefore, the finite element program was selected to simulate the damage of armor plates resistant to penetration according to the NIJ standard Level 4. The results of the research could be concluded that the use of armor plates stacked with suitable different materials in multiple layers would affect the penetration resistance. Increased thickness and optimal spacing between the armor plates were important parameters in penetration resistance. Moreover, it revealed that the higher the material hardness, the better its ability to resist penetration. In particular, this suggestion should be applied to the first armor plate or front armor plate.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร. สำนักวิทยบริการและเทคโนโลยีสารสนเทศ

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: arit@rmutp.ac.th

Name: ประกอบ ชาติภุกต์

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : prakorb.c@rmutp.ac.th

Created: 2564

Modified: 2566-03-13

Issued: 2566-03-13

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: วพ 629.23 ว776ผ

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกล

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ENG_66_06.pdf	7.49 MB	2	2024-07-01 18:25:32

ใช้เวลา

-0.983835 วินาที