ตัวเลขไร้มิติสำหรับการออกแบบแผ่นรองกระแทกเบื้องต้น

ผู้แต่ง

  • ชินวิทย์ กลั่นรอด บัณฑิตวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์นานาชาติสิรินธร ไทย-เยอรมัน มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
  • บัณฑิต พึ่งสาระ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800, สาขาวิชาวิศวกรรมพลังงาน คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฎพระนคร เลขที่ 9 ถนนแจ้งวัฒนะ แขวงอนุสาวรีย์ เขตบางเขน กรุงเทพมหานคร 10220
  • เจตดิลก สิทธิ์ศิรดิลก ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
  • ถิรวัฒน์ กำกระโทก ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
  • วงศธร โพธิ์นาค ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
  • วรากร คูคีรีเขตต์ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800
  • เพชร เจียรนัยศิลาวงศ์ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ 1518 ถนนประชาราษฎร์ 1 แขวงวงศ์สว่าง เขตบางซื่อ กรุงเทพมหานคร 10800

คำสำคัญ:

การกระแทก, การออกแบบแผ่นรองกระแทก, ไฟไนต์เอลิเมนต์, ปืนอัดลม, ตัวเลขไร้มิติ

บทคัดย่อ

งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการสร้างตัวเลขไร้มิติสำหรับเป็นแนวทางในการออกแบบแผ่นรองกระแทก โดยเริ่มจากศึกษาสมบัติในการรับแรงกระแทกของวัสดุด้วยการทดสอบปืนอัดลม วัสดุที่คัดเลือกมาทดสอบมีจำนวน 3 ประเภท ได้แก่ สารประกอบเส้นใย (Fiber Composite) โลหะ (Metal) และ โพลีเมอร์ (Polymer) ทดสอบที่การยิงกระสุนลูกแบริ่งที่ความเร็วในช่วง 130 – 320 เมตรต่อวินาที ข้อมูลที่ได้จากการทดสอบถูกจัดทำความสัมพันธ์ที่สามารถบ่งบอกพฤติกรรมการรับแรงกระแทกของวัสดุแต่ละชนิด จากนั้นจึงใช้แบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์สอบเทียบกับการทดสอบและขยายผลไปในย่านความเร็วอื่น แล้วนำผลการคำนวณที่ได้มาสร้างตัวเลขไร้มิติสำหรับการออกแบบหรือเลือกใช้วัสดุให้เหมาะสมกับงานที่เกี่ยวข้องกับแผ่นรองกระแทกในเบื้องต้น ทั้งนี้ตัวเลขไร้มิติที่นำเสนอถูกสร้างจากวัสดุที่ทำการทดสอบเท่านั้น และเป็นจุดอ้างอิงที่ดีในการพัฒนาตัวเลขไร้มิติสำหรับแผ่นรองกระแทกในงานอื่นต่อไป

References

Alavi Nia, A., Hoseini, G.R. Experimental study of perforation of multi-layered target by hemispherical-nosed projectiles. Materials and Design. 2011 (32):1057-1065.

Ben-dor, G., Dubinsky, A., Elperin, T. On the ballistic resistance of multi-layered targets with air gaps. International Journal of Solids and Structures. 1998 35(23):3097-3103.

Elek, P., Jaramaz, S., Mickovic, D. Modeling of perforation of plates and multi-layered metallic targets. International Journal of Solids and Structures. 2005 (42):1209-1224.

ASM International, “ASM Handbook Vol 8 Mechanical Testing and Evaluation”, ASM International, Materials Park, OH.

Chen W.N., Song B.. Split Hopkinson (Kolsky) Bar Design, Testing and Applications. Springer, 2011.

Iqbal, M.A., Senthil, K., Sharma, P., Gupta, N.K. An investigation of the constitutive behavior of Armox 500T steel and armor piercing incendiary projectile material. International Journal of Impact Engineering 2016:146-164.

Flores-Johmson, E.A. Numerical investigation of the impact behaviour of bioinspired nacre-like aluminium composite plates. Composites Science and Technology. 2014 96:13-22.

Khanketr T., Phongphinittana E., Patamaprohm, B. Design of CFRP composite monocoque: Simulation approach. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019 DOI 10.1088/1757-899X/501/1/012014

Downloads

เผยแพร่แล้ว

30-04-2024