Design of Flexible Ballistic Target
Author
Adelstorp, Martin Søndergaard
Term
4. term
Education
Publication year
2021
Abstract
Projektet udvikler en fleksibel tilføjelse til Aalborg Universitets eksisterende ballistiksetup med en luftkanon, der kan affyre et 100 g projektil op til 100 m/s. Formålet er at muliggøre kontrolleret vinkling af målplader, så samme punkt kan belastes ved forskellige indfaldsvinkler og dermed udvide testmulighederne og skabe mere ensartede betingelser. Det eksisterende setup er modelleret i SolidWorks for at integrere løsningen, som bygger på at flytte rotationsaksen ind i projektilbanen. Af hensyn til styrke og realisme fastholdes målpladen ikke stift, men kobles løst til den vinklede ramme for at reducere belastninger og efterligne et ufikseret emne. Konstruktionen er optimeret for lav vægt, lav kompleksitet og nem håndtering og er primært udført i 5 mm pladestål skåret med vandskærer og samlet med bolte og møtrikker; den kan afmonteres ved at fjerne fire møtrikker. Kollisioner er undersøgt i LS-DYNA med en stålkugle mod aluminiumsplader ved varierende pladetykkelser og vinkler, hvilket har informeret kernebeslutninger i designet, herunder udformning af en løsning til sikker opsamling af fragmenter. Simulationerne viste blandt andet afspringning ved 45 grader, hvilket understreger behovet for effektiv indfangning af projektil og debris. Den endelige løsning opfylder de opstillede krav og kan fremstilles og implementeres uden specialmaskineri og med begrænset arbejdstid.
This project develops a flexible add-on to Aalborg University’s existing ballistic setup with an air cannon capable of firing a 100 g projectile up to 100 m/s. The aim is to enable controlled angling of target plates so the same location can be impacted at different incident angles, expanding test capabilities and promoting more consistent conditions. The existing rig was modeled in SolidWorks to integrate the solution, which is based on moving the axis of rotation into the projectile path. For structural and practical reasons, the target plate is not rigidly clamped but loosely coupled to the tilting frame to reduce loads and emulate an unfixed specimen. The design emphasizes low weight, low complexity, and easy handling, using primarily 5 mm sheet steel cut by waterjet and assembled with nuts and bolts; it can be removed by undoing four nuts. Impact behavior was explored in LS-DYNA using a steel ball on aluminum plates with varying thicknesses and angles, which informed key design choices, including provisions for safely catching debris. Simulations indicated ricochet at 45 degrees, highlighting the need for effective containment. The final solution meets the stated requirements and can be manufactured and implemented without special machinery and with limited labor time.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Documents