In the 1970s, the tandem shaped charge was developed to overcome countermeasures like active armor and thicker armor. It uses a leading charge to clear a path for the main trailing charge, theoretically improving penetration. However, disturbances from shock waves can cause under-performance. To address this, the leading charge's shock waves must be minimized to protect the main charge. Designing a part with shock wave attenuating properties can help achieve this.There is limited information on grenade structures that reduce shock wave stresses from impact and detonation. Most studies on shock wave attenuation focus on protecting buildings and humans, with few addressing structures designed to withstand and then halt the transmission of shock waves. Here we report on simulations in IMPETUS Afea where an explicit FEM solver approach have been made to compare four different concepts to an original structure. Physical theories about attenuation of shock waves in solids has been applied. The first concept utilize a mass with different area increases in the propagation path of the shock wave. The second concept use the characteristics of interfaces between two different materials, with different shock wave impedance which will reflect and transmit the incoming wave. The third concept incorporate a brittle ceramic which should shatter when a shock wave propagates to it, if the brittle structure fracture, no more shock waves can be transmitted. The fourth concept utilize the properties of porous metals. All concepts shows shock wave attenuating effects, but only the third concept which totally disconnects the leading shaped charge to the main charge might be a full solution. The fourth concept compared to the third has other advantages, it attenuate the shock wave to more than 90%, not halt the transmission. Configuration of the porosity in the structural part can be made to have characteristics that can solve the problem. Concept three and four are the main recommendations for a feasibility study. / På 1970-talet utvecklades tandem-RSV laddningar för att övervinna motmedel som aktivt pansar och tjockare pansar. De använder en förladdning för att skapa en väg för den efterföljande huvudladdningen, vilket teoretiskt sett förbättrar prestandan. Störningar från tryckvågor från olika källor orsaka prestandaförluster. För att hantera detta måste islagets och förladdningens tryckvågor minimeras för att skydda huvudladdningen. Att designa en mellandel med egenskaper som dämpar tryckvågor kan hjälpa till att uppnå detta. Information om granatstrukturer som minskar tryckvågsbelastningar från islag och detonation är begränsad. De flesta studier om dämpning av tryckvågor fokuserar på att skydda byggnader och människor, med få som behandlar strukturer designade för att motstå och sedan stoppa överföringen av tryckvågor. Här rapporterar vi om simuleringar genomförda i IMPETUS Afea med en explicit FEM-lösare för att jämföra fyra olika koncept mot en originalstruktur. Fysiska teorier om dämpning av tryckvågor i fasta material har tillämpats. Det första konceptet utnyttjar en massa med olika areaökningar i tryckvågens propagationsväg. Det andra konceptet använder egenskaperna hos gränsytor mellan två olika material med olika tryckvågsimpedanser som kommer att reflektera och transmittera den inkommande tryckvågen. I det tredje konceptet appliceras en spröd keram som bör splittras när en tryckvåg fortplantas till den. Om den spröda strukturen spricker kan då inga fler tryckvågor överföras genom strukturen. Det fjärde konceptet utnyttjar egenskaperna hos porösa metaller. Alla koncept visar tryckvågsdämpande effekter. Men endast det tredje konceptet som helt kopplar bort förladdningen från huvudladdningen kan vara en fullständig lösning. Det fjärde konceptet jämfört med det tredje har andra fördelar; det dämpar tryckvågen till mer än 90%, men stoppar inte överföringen helt. Konfigurationen av porositeten i den strukturella delen kan utformas för att ha egenskaper som kan lösa problemet. Koncept tre och fyra är de huvudsakliga rekommendationerna för en genomförbarhetsstudie.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-100281 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Brunzell, Albin |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0022 seconds