Fragmenterande stridsdelar har funnits länge och idag finns tre huvudsakliga metoder för att uppnå fragmentering i en stridsdel. Metoden styrd fragmentering som undersöks i arbetet fungerar generellt sett bra men saknar önskad kontrollförmåga. Målet med arbetet var att utveckla koncept av styrt fragmenterande stridsdelar och undersöka om fragmentspridningen kan riktas och snävas in till mindre än ±20° enligt två fall, cirkelskiva och cirkelsektor. De framtagna koncepten önskades vara tillverkningsbara med additiv tillverkning och lämpligheten för detta skulle därför undersökas. I samband med detta önskades även ett materialval. Examensarbetet genomfördes i samarbete med uppdragsgivaren Saab Dynamics AB och Karlstads universitet. Arbetet följde en teknikutvecklingsprocess innefattande en förstudie där vetenskaplig litteratur studerades och kontakt etablerades med tillverkare samt områdesexperter för att undersöka möjligheterna. Följande förstudien genomfördes en konceptutvecklingsprocess där de 3D-modellerade konceptens funktion undersöktes och verifierades med SPH-simuleringar i IMPETUS Afea. Ett materialval gjordes utifrån tillverkarens tillgängliga material samt önskvärda materialegenskaper och konceptens tillverkningsbarhet undersöktes. De slutsatser som kan dras utifrån teknikutvecklingen är att det med styrd fragmentering är möjligt att rikta en stridsdels fragment till önskade spridningsfall, dock med förbättringsmöjligheter med avseende på bland annat fragmentens massfördelning. Koncepten som framställdes visades vara lämpliga att tillverka med additiv tillverkning då de framtagna geometriernas komplexitet gynnas av de ökade frihetsgraderna samt då det valda materialet tillät en godtagbar fragmentering och var tillverkningsbart med AM. Prototyper tillverkades i plast men verkliga tester genomfördes ej. Verkliga tester och vidare optimering av tekniken lämnades som framtida arbete. / Fragmentation warheads have been used for a long time and today there are three main methods of achieving fragmentation in a warhead. The method studied in this work is controlled fragmentation, a method that generally works adequately but can only control the fragmentation to a certain degree. The goal of this project was to develop multiple concepts of controlled fragmentation warheads and investigate whether it is possible to aim and reduce the projection angle of the fragments to ±20° for two cases, circular disc and circle sector. It was wished for the developed concepts to be manufacturable with additive manufacturing, its feasibility to be studied and therefore a material selection with this in mind to be done. The thesis work has been carried out in collaboration with Saab Dynamics AB and Karlstad University. A technology development process was used consisting of a literature study where scientific literature was studied and contact was established with the manufacturer as well as other experts in the field of study in order to examine the possibilities regarding the project. Following the literature study, a concept development process was carried through where the function of the 3D-modeled concepts were examined and verified through SPH-simulations in IMPETUS Afea. A material selection was done with regards to the manufacturers available materials and the sought after material properties. Finally, the concepts manufacturability was examined and verified. The conclusions drawn from this technology development are the following: It is possible to both reduce the projection angle and aim the resulting fragments to the specified cases, although with great room for improvement regarding, among other things, the fragment mass distribution. The presented concepts proved to be suitable for additive manufacturing, because of their geometric complexity where the increased design freedom of AM is greatly benefited. The chosen material also proved suitable for both AM and use in fragmenting warheads. Plastic prototypes were made but real experimental tests were not conducted. Real experiments and further optimization of the technology were left as future work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kau-91414 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Persson, William, Rehnberg, Lukas |
| Publisher | Karlstads universitet, Fakulteten för hälsa, natur- och teknikvetenskap (from 2013) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0028 seconds