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Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Optimisation de systèmes de protection balistique par corrélation expérience/simulation

Yohan Cosquer
  • Fonction : Auteur correspondant
  • PersonId : 748523
  • IdHAL : yohan-cosquer

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Patrice Longère
Olivier Pantalé

Résumé

The most effective ballistic protections are complex structures made of multiple layers and potentially hybrid and composite materials. Thus, an exclusive empirical search for optimal design parameters is not adapted and the use of numerical simulations is preferable or even mandatory. This study proposes a methodology for the optimisation of multilayer ballistic protection systems, based on an experimental/numerical correlation. A numerical model is first calibrated based on the results of impact tests on monolithic targets, then a multilayer system is built. Once the model has been verified and validated, it is integrated into an optimisation process that searches for optimal design parameters (for example the thicknesses of each layer) in order to minimise the total mass while maintaining the protective capacity of the system. A three-layered system impacted by a flat-nosed cylindrical projectile is used here as an example. The optimisation process shows that, in this case, a multilayer system is more interesting than a monolithic system.
Les protections balistiques les plus efficaces sont des empilements complexes de plusieurs couches et matériaux, éventuellement hybrides et composites. Ainsi, une recherche exclusivement empirique des paramètres de conception optimaux n’est pas adaptée et l’utilisation de simulations numériques est préférable, voire obligatoire. Cette étude propose une méthodologie d’optimisation de protection balistique multicouche basée sur une corrélation expérience/simulation. Un modèle numérique est d’abord calibré sur la base de résultats d’essais d’impact sur des cibles monolithiques, puis un système multicouche est construit. Une fois le modèle vérifié et validé, il est intégré à un processus d’optimisation qui recherche des valeurs optimales de certains paramètres de conception (par exemple les épaisseurs de chaque couche) afin de minimiser la masse totale tout en conservant la capacité de protection du système. Un système tricouche impacté par un projectile cylindrique à bout plat est utilisé ici à titre d’exemple. Le processus d’optimisation montre que, dans ce cas précis, un système multicouche est plus intéressant qu’un système monolithique.

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Dates et versions

hal-04281717 , version 1 (13-11-2023)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04281717 , version 1

Citer

Yohan Cosquer, Patrice Longère, Olivier Pantalé, Claude Gailhac. Optimisation de systèmes de protection balistique par corrélation expérience/simulation. 25e Congrès Français de Mécanique,, Aug 2022, Nantes, France. ⟨hal-04281717⟩

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