Закономерности взрывного формирования удлиненных высокоскоростных элементов из стальных сегментных облицовок

Инженерный журнал: наука и инновации

# 12·2017 1

УДК 623.41.082.6: 623.565: 619.63

DOI 10.18698/2308-6033-2017-12-1714

Закономерности взрывного формирования

удлиненных высокоскоростных элементов

из стальных сегментных облицовок

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

Рассмотрены результаты математического моделирования функционирования

снарядоформирующих зарядов с использованием численных методов механики

сплошной среды. Представлены варианты совершенствования таких зарядов, обес-

печивающие повышение эффективности их действия. Описаны данные вычисли-

тельных экспериментов с различными конструктивными параметрами стальных

сегментных облицовок. Математические модели зарядов двух типоразмеров иссле-

дованы в двумерной и трехмерной постановках. Показано, что наилучшие характе-

ристики удлиненных высокоскоростных элементов можно получить путем исполь-

зования сфероконических облицовок и облицовок с развитой фаской. В моделях с

различными физико-механическими свойствами облицовок, в частности, продемон-

стрирован механизм формирования поражающего элемента из облицовки с гради-

ентной в радиальном направлении пластичностью. Обосновано применение упруго-

пластической модели деформирования и критерия разрушения в форме критерия

Смирнова — Аляева.

Ключевые слова:

снарядоформирующие заряды, численное моделирование, удли-

ненные высокоскоростные элементы

Введение.

Для проникания в прочные преграды используются

различные способы. Традиционным является применение кумулятив-

ных зарядов, в которых энергия взрыва деформирует металлическую

облицовку внутренней поверхности заряда и сообщает облицовке вы-

сокую осевую скорость. Существенное место среди кумулятивных за-

рядов занимают

так называемые снарядоформирующие заряды

(СФЗ)

[1–7]. Они состоят (рис. 1,

) из металлической кумулятивной обли-

цовки, корпуса, детонатора, взрывчатого вещества. В зависимости от

конструктивных параметров заряда в результате его функционирова-

ния формируется поражающий элемент — компактное ударное ядро

или удлиненный высокоскоростной элемент (УВЭ). Поражающие эле-

менты отличаются один от другого по форме. Ударное ядро, как пра-

вило, характеризуется удлинением элемента — отношением его длины

к диаметру, по значению близким к единице.

Описание проблемы.

Особенность применения СФЗ заключает-

ся в необходимости попадания высокоскоростного элемента в цель

на большом расстоянии от точки срабатывания — до 1000 калибров.

При таком условии, как известно, большой пробивной способностью