ΒΑΛΛΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΡΑΝΟΥΣ ΑΜΥΝΤΙΚΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ
| dc.contributor.advisor | Γιαννοπουλος, Γιωργος | |
| dc.contributor.author | Σκιαδας, Αλεξανδρος | |
| dc.contributor.committee | Γιαννοπουλος, Γιωργος | |
| dc.contributor.committee | Στεφανος, Τσινοπουλος | |
| dc.contributor.committee | Διαμαντακος, Ιωαννης | |
| dc.contributor.department | Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών | el |
| dc.contributor.faculty | Πολυτεχνική Σχολή | el |
| dc.contributor.master | Μηχανολογικός Σχεδιασμός με Ψηφιακές Τεχνολογίες | el |
| dc.date.accessioned | 2026-01-28T09:35:07Z | |
| dc.date.available | 2026-01-28T09:35:07Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.description.abstract | Η παρούσα Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία επικεντρώνεται στη μελέτη της μηχανικής και βαλλιστικής συμπεριφοράς στρατιωτικού κράνους υπό συνθήκες στατικής και δυναμικής καταπόνησης, με τη χρήση της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων (Finite Element Method – FEM). Η έρευνα εντάσσεται στο ευρύτερο πλαίσιο της ατομικής προστασίας προσωπικού σε στρατιωτικά και αμυντικά περιβάλλοντα, όπου η αποτελεσματική απορρόφηση ενέργειας και η ελαχιστοποίηση της μεταδιδόμενης φόρτισης στον χρήστη αποτελούν κρίσιμους παράγοντες σχεδιασμού. Αρχικά παρουσιάζεται η σημασία του αντικειμένου, καθώς και μια σύντομη ιστορική αναδρομή στην εξέλιξη των στρατιωτικών κρανών και των υλικών κατασκευής τους. Στη συνέχεια αναλύονται οι μηχανικές ιδιότητες μεταλλικών και σύνθετων υλικών που χρησιμοποιούνται σε σύγχρονα προστατευτικά κράνη, με ιδιαίτερη έμφαση στη συμπεριφορά τους υπό βαλλιστική πρόσκρουση. Παρουσιάζονται επίσης βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν τη βαλλιστική απόδοση, καθώς και διεθνή πρότυπα δοκιμών και πιστοποίησης, όπως τα NIJ 0106.01 και MIL-H-44099A. Ακολουθεί εκτενής παρουσίαση της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων, των βασικών αρχών της και της εφαρμογής της σε προβλήματα μηχανικής και κρούσης υψηλής ταχύτητας. Στο κύριο μέρος της εργασίας αναπτύσσεται τρισδιάστατο γεωμετρικό μοντέλο κράνους και πραγματοποιούνται στατικές και βαλλιστικές προσομοιώσεις με χρήση των υπολογιστικών εργαλείων ANSYS Static Structural και ANSYS Explicit Dynamics. Εξετάζονται διαφορετικές υλικές επιλογές για το κέλυφος του κράνους και αξιολογείται η απόκρισή τους ως προς τις μετατοπίσεις, τις αναπτυσσόμενες τάσεις, την πλαστική παραμόρφωση και την ικανότητα ανάσχεσης του βλήματος. Τέλος, εξάγονται συγκριτικά συμπεράσματα σχετικά με την αποτελεσματικότητα των εξεταζόμενων υλικών, αναδεικνύοντας τα πλεονεκτήματα και τους περιορισμούς κάθε λύσης. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης παρέχουν χρήσιμα δεδομένα για τον βελτιστοποιημένο σχεδιασμό μελλοντικών μέσων ατομικής προστασίας και μπορούν να αποτελέσουν βάση για περαιτέρω αριθμητική ή πειραματική έρευνα. Θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον Γεώργιο Ι. Γιαννόπουλο, Αναπληρωτή Καθηγητή του Πολυτεχνικού Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου, για την πολύτιμη καθοδήγηση, την επιστημονική υποστήριξη και τις ουσιαστικές παρατηρήσεις του καθ’ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας. Η εμπειρία, η διαθεσιμότητα και η συμβολή του υπήρξαν καθοριστικές για την επιτυχή ολοκλήρωση της μελέτης και την εμβάθυνση στο αντικείμενο της μηχανικής ανάλυσης και των βαλλιστικών προσομοιώσεων. Επιπλέον, θα ήθελα να ευχαριστήσω το προσωπικό του Πολυτεχνικού Τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου για τις γνώσεις και τα εφόδια που μου παρείχαν κατά τη διάρκεια των μεταπτυχιακών σπουδών μου, καθώς και την οικογένεια και τους φίλους μου για τη διαρκή υποστήριξη και ενθάρρυνσή τους. | el |
| dc.description.abstracttranslated | This Master’s thesis focuses on the investigation of the mechanical and ballistic behavior of a military helmet under static and dynamic loading conditions, using the Finite Element Method (FEM). The study is positioned within the broader context of personal protection systems in military and defense environments, where efficient energy absorption and minimization of transmitted loads to the human head are critical design requirements. Initially, the significance of the subject is highlighted, followed by a brief historical overview of the evolution of military helmets and the materials used in their construction. Subsequently, the mechanical properties of metallic and composite materials commonly employed in modern protective helmets are analyzed, with particular emphasis on their response to ballistic impact. Key factors affecting ballistic performance are discussed, along with international testing and certification standards such as NIJ 0106.01 and MIL-H-44099A. An extensive presentation of the Finite Element Method is then provided, including its fundamental principles and its application to high-speed impact and structural mechanics problems. In the main part of the thesis, a three-dimensional geometric model of a military helmet is developed, and both static and ballistic simulations are performed using ANSYS Static Structural and Explicit Dynamics solvers. Different material configurations for the helmet shell are examined, and their performance is evaluated in terms of displacements, stress distribution, plastic deformation, and projectile stopping capability. Finally, a comparative assessment of the examined materials is presented, highlighting the advantages and limitations of each solution. The results of this study provide valuable insights for the optimized design of future personal protective equipment and can serve as a foundation for further numerical and experimental research in the field of ballistic protection. | el |
| dc.format.extent | 120 | el |
| dc.identifier.uri | https://amitos.library.uop.gr/handle/123456789/9583 | |
| dc.language.iso | el | el |
| dc.publisher | Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου | el |
| dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | * |
| dc.subject.keyword | Βαλλιστική ανάλυση | el |
| dc.title | ΒΑΛΛΙΣΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΡΑΝΟΥΣ ΑΜΥΝΤΙΚΗΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΑΣ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ ΤΩΝ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ | el |
| dc.title.alternative | Ballistic Analysis of a Defense Industry Helmet Using the Finite Element Method | el |
| dc.type | Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία | el |