• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.174-179
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• 2001

In order to investigate the fracture behaviors(perforation modes) and resistance to perforation during ballistic impact of aluminum alloy plate, ballistic tests were conducted. Depth of penetration experiments with 5.56mm-diameter ball projectile launched into 25mm-thickness Al 5052-H34 targets were conducted. A powder gun launched the 3.55g projectiles at striking velocities between 0.6 and 1.0 km/s. radiography of the damaged targets showed different penetration modes as striking velocities increased. Resistance to perforation is determined by the protection ballistic limit($V_{50}$), a statistical velocity with 50% probability for complete perforation. Fracture behaviors and ballistic tolerance, described by perforation modes, are respectfully observed at and above ballistic limit velocities, as a result of $V_{50}$ test and Projectile Through Plates (PTP) test methods. PTP tests were conducted with $0^{\circ}$ obliquity at room temperature using 5.56mm ball projectile. $V_{50}$ tests with $0^{\circ}$ obliquity at room temperature were conducted with projectiles that were able to achieve near or complete perforation during PTP tests. The effect of various impact velocity are studied with depth of penetration.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제23권5호
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• pp.485-493
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• 2020

Numerical analyses were performed using a one-dimensional Euler equation and Godunov Harten-Lax-Van Leer(HLL) Riemann solver in order to study the deceleration characteristics of a 155 mm projectile in a soft recovery system. The soft recovery system consisting of a series of pressure tubes is a system that decelerates the test projectile fired at supersonic speed using a high-pressure gas and filled water inside. Therefore, depending on the gas pressure and the amount of water filling, the deceleration and the exit velocity of the test projectile inside the pressure tube are determined. In this paper, the deceleration characteristics of the test projectile were analyzed according to the gas pressure and water mass filled.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.267-272
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• 2003

In order to investigate the effect of face material on Ti/Al alloy laminates under high velocity impact, a ballistic testing was conducted. Ballistic resistance of these materials was measured by protection ballistic limit($V_{50}$), a statistical velocity with 50% probability penetration. Fracture behaviors and ballistic tolerance, described by penetration modes, were respectfully observed, by $V_{50}$ test and Projectile Through Plates (PTP) test at velocities greater than $V_{50}$. PTP tests were conducted with $0^{\circ}$obliquity at room temperature using 5.56mm ball projectile. $V_{50}$ tests with $0^{\circ}$obliquity were also done with projectiles that were able to achieve near or complete penetration during PTP tests. Resistance to penetration, and penetration modes which face material was Titanium alloy, were compared to those which face material was anodized Al alloy after cold-rolling.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권5호
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• pp.595-616
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• 2011

Impact experiments have been carried out on concrete slabs. The first group was traditionally manufactured, densely reinforced concrete targets, and the next were ordinary Portland and calcium aluminate cement based HPSFRC (High performance steel fiber reinforced concrete) and SIFCON (Slurry infiltrated concrete) targets. All specimens were hit by anti-armor tungsten projectiles at a muzzle velocity of over 4 Mach causing destructive perforation. In Part I of this article, production and experimental procedures are described. The first group of specimens were ordinary CEM I 42.5 R cement based targets including only dense reinforcement. In the second and third groups, specimens were produced using CEM I 42.5 R cement and Calcium Aluminate Cement (CAC40) with ordinary reinforcement and steel fibers 2 percent in volume. In the fourth group, SIFCON specimens including 12 percent of steel fibers without reinforcement were tested. A high-speed camera was used to capture impact and residual velocities of the projectile. Sample tests were performed to obtain mechanical properties of the materials. In the companion Part II of this study, numerical investigations and simulations performed will be presented. Few studies exist that examine high-velocity impact effects on CAC40 based HPSFRC targets, so this investigation gives an insight for comparison of their behavior with Portland cement based and SIFCON specimens.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제40권5호
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• pp.617-636
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• 2011

We present the numerical implementation, simulation, and validation of the high-velocity impact experiments that have been described in the companion article. In this part, numerical investigations and simulations performed to mimic the tests are presented. The experiments were analyzed by the explicit integration-based software ABAQUS for improved simulations. Targets were modeled with a damaged plasticity model for concrete. Computational results of residual velocity and crater dimensions yielded acceptable results.

• Composites Research
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• 제25권6호
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• pp.191-197
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• 2012

본 연구에서는 수치적 시뮬레이션을 통해 탄소/에폭시 복합재 적층판의 고속충돌 관통 거동을 연구하였다. 해석은 상용유한요소 해석프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 해석을 수행하였고, 적층판 및 구형 강철 충격체 모두 3차원 요소로 모델링 하였다. 해석에는 적층순서가 $[45/0/-45/90]_{ns}$인 16 및 24장으로 된 복합재 적층판을 고려하였으며 충격체의 초기속도는 140-250 m/s 범위의 값을 사용하였다. 해석결과 예측된 잔류속도는 실험값과 비교적 잘 일치하였다.

• Advances in concrete construction
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• 제12권5호
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• pp.391-398
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• 2021

This paper presents an experimental study exploring impact resistant properties of Kagome truss reinforced composite panels. Three types of panels with different materials and reinforcements, i.e., ultra-high-performance mortar, steel fiber, and Kagome truss, were designed and manufactured. High-velocity projectile impact tests were performed to investigate the impact response of panels with dimensions of 200 mm×200 mm×40 mm. The projectile used in the testing was a steel slug with a hemispherical front; the impact energy was 1 557 J. Test results showed that the Kagome truss reinforcement was effective at improving the impact resistance of panels in terms of failure patterns, damaged area, and mass loss. Synergy effects of a combination of Kagome truss and fiber reinforcements for the improvement of impact resistance capacity of ultra-high-performance mortar were also observed.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권4호
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• pp.92-100
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• 2015

본 연구는 폴리비닐 알코올 섬유 및 강섬유를 체적비율로 1.5% 혼입한 고인성 섬유보강 시멘트복합체에 대한 비상체의 고속충돌시험을 실시하고, 충돌조건에 따른 파괴특성을 실험적으로 검토하는 것을 목적으로 하였다. 비상체의 충돌에 의한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 파괴특성을 평가하기 위하여 화약압력식 충격시험장치를 활용하였으며, 충돌속도의 범위는 약 150~1,000m/s로 설정하였다. 파괴특성에 대한 평가결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 섬유를 혼입하지 않은 Plain시험체의 약 3배 이상의 비상체 운동에너지가 작용하는 범위에서도 표면관입의 파괴등급으로 평가되었으며, 시험체가 파단되지 않는 내충격성능이 확인 되었다. 또한, 충돌시험 전후에 대한 시험체의 질량감소율의 경우, Plain시험체는 비상체의 운동에너지의 증가율과 비례적인 관계를 보였지만, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 비상체의 운동에너지의 영향을 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 특히, 이와 같은 경향은 시험체 배면의 파괴특성과 밀접한 관계를 가지며, S시험체에 비해 PVA시험체의 배면박리 억제효율이 큰 것으로 평가되었다. 한편, 국부손상에 대한 표면관입깊이 및 배면박리깊이의 관계를 검토한 결과, 고인성 섬유보강 시멘트복합체는 Plain과 달리 시험체 단면의 중앙선을 기준으로 배면에 가까운 영역에서 배면박리가 발생하는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 비상체의 충돌에 대한 고인성 섬유보강 시멘트복합체의 주요 파괴거동이 검토되었으며, Plain과 비교하여 내충격성능의 향상을 명확히 확인하였다.

• 한국자기학회지
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• 제25권3호
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• pp.87-91
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• 2015

본 논문에서는 코일건 발사 시스템의 성능 향상을 위한 솔레노이드 설계에 대해 연구하였다. 즉, 코일건 솔레노이드의 코일 직경에 따른 피투사체의 발사속도에 대한 분석을 수행하였다. 코일건은 자기력을 이용하여 피투사체를 발사시키는 시스템이다. 솔레노이드에 순간적으로 큰 전류를 흘려주면 코일 주위에 순간적인 자기장이 만들어지고, 발사체는 플레밍의 오른손 법칙에 따라 코일의 중심 방향으로 자기력을 받아 발사된다. 피투사체의 발사 속도는 솔레노이드 코일이 생성하는 자기력과 비례한다. 하지만, 솔레노이드 코일은 규격에 따른 최대허용 전류가 존재한다. 따라서, 한계 전류 내에서 피투사체에 작용하는 자기력이 최대가 되는 솔레노이드 코일의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 솔레노이드 코일의 설계를 위해 AWG(American Wire Gauge)6부터 AWG18까지의 코일의 직경에 따른 최적의 권수를 찾아서 발사가능여부와 그에 따른 발사속도를 비교 분석한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.345-348
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• 2010

Two-stage light-gas gun은 고압실, 압축실 그리고 발사관으로 비교적 간단한 구조로 구성되며, 짧은 시간동안 초고압을 발생시키기 용이함으로 현재까지 고속충격역학, 발사체 공기역학, 재료역학 등 다양한 공학 분야에서 적용되어왔다. 본 연구는 초고압 액체 제트 분사에 적용하기 위한 기초적 연구로서, 고압실 하류에 설치된 제1격막의 파막 압력의 변화에 따른 발사체의 속도 변화 및 관내 압력 거동을 조사하기위하여, 다양한 격막을 적용하여 실험을 수행하였다. 제1격막의 파막 압력은 발사체의 속도에 지배적인 영향을 미치게 되며, 약 14 Bar이상일 경우 발사관의 압력이 압축튜브의 압력보다 크게 증가하였다.