Проявление эффекта ударно-волновой десенсибилизации при возбуждении детонации в тонких слоях взрывчатого вещества высокоскоростными ударниками

УДК 662.215.2

Проявление эффекта ударно-волновой десенсибилизации

при возбуждении детонации в тонких слоях взрывчатого

вещества высокоскоростными ударниками

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Статья посвящена численному моделированию возбуждения детонации в экраниро-

ванных тонких слоях взрывчатых веществ (ВВ) при воздействии на них высокоскоро-

стных ударников. При моделировании учитывалась ударно-волновая десенсибилиза-

ция, которая возникает вследствие предварительного сжатия ВВ ударной волной,

образующейся на начальной стадии проникания ударника в экранированный слой ВВ.

При решении этой задачи с помощью программы LS-DYNA установлено, что посколь-

ку в кинетике Ли — Тарвера, интегрированной в программу LS-DYNA, не учитывается

эффект ударно-волновой десенсибилизации, не представляется возможным воспроиз-

вести экспериментальный факт существования максимальной толщины экрана, при

превышении которой детонация в заряде ПВВ-12М толщиной 6 мм не возбуждается

при воздействии на него ударника диаметром 17,5 мм со скоростью 2,21 км/с. Для

учета эффекта ударно-волновой десенсибилизации в задачах возбуждения детонации

был использован решатель «Эрудит» — двухмерный численный решатель задач меха-

ники сжимаемой прочной сплошной среды, разработанный в МГТУ им. Н.Э. Баумана

С.В. Федоровым. В этот решатель интегрирована модернизированная кинетика раз-

ложения ВВ Ли — Тарвера, учитывающая возможность десенсибилизации ВВ при

немонотонном нагружении. Разработанный метод численного моделирования позво-

ляет воспроизводить экспериментальные данные. Как показали расчеты, при воздей-

ствии ударника на экранированный тонкий слой ПВВ-12М толщиной 6 мм при тол-

щине лицевой пластины 7 мм возбуждения детонации не происходит, а при толщине

пластины 6 мм происходит, что согласуется с экспериментальными данными.

Ключевые слова:

возбуждение детонации, ударная волна, десенсибилизация, чис-

ленное моделирование, кинетика разложения, тонкий слой ВВ.

Тонкие слои ВВ в качестве объекта исследования представляют

большой практический и теоретический интерес, поскольку исполь-

зуются во многих взрывных технологиях и устройствах для метания

и нагружения различных тел и пластин [1]. В то же время в недоста-

точной степени изучены практически важные механизмы и критерии

ударно-волнового возбуждения детонации в тонких слоях ВВ при ин-

тенсивных локализованных воздействиях различной природы [2, 3].

В настоящей работе приведены результаты численного моделирова-

ния возбуждения детонации в экранированных тонких слоях ВВ при

воздействии высокоскоростных формируемых взрывом ударников

(ФВУ).