Стр. 2 - Численное моделирование нерегулярного отражения ударных волн как ведущего фактора в инициировании заряда ВВ потоком поражающих элементов

важное место занимают исследования российских ученых В.А. Пырь-

ева и И.Ф. Кобылкина (воздействие на заряд кумулятивной струи)

[1, 2].

Работы по изучению инициирования двумя ПЭ стали публико-

ваться зарубежными учеными в конце 90-х годов прошлого века [3–5].

В основном они посвящены модифицированию уравнения Джейкобса–

Рослунда, используемого в вооруженных силах США для оценки кри-

тической скорости инициирования БП, для определенных частных

случаев, откуда следует, что полученные зависимости применимы

лишь в узком диапазоне управляющих параметров.

Таким образом, представляется возможным очертить круг вопро-

сов, слабо освещенных в литературе, которые в первую очередь будут

связаны не столько с определением конкретных критических скоро-

стей и параметров ПЭ, сколько с изучением физического процесса

взаимодействия ударных волн в заряде ВВ, на основе чего в даль-

нейшем будут строиться исследования критериев инициирования ВВ

потоком ПЭ.

Все упомянутые зарубежные исследования проводились с приме-

нением методов численного моделирования, которое, в отличие от на-

турных экспериментов, позволяет повторять эксперимент многократ-

но с минимальными финансовыми затратами, тонко варьировать па-

раметры эксперимента, а также получать подробную информацию о

состоянии ВВ в любой точке в каждый момент времени.

Основным инструментом данного исследования является пакет

ANSYS AUTODYN, хорошо зарекомендовавший себя при решении

подобных задач. При использовании конечно-разностных алгоритмов

численно моделируются: ПЭ сферической формы массой

m

= 8

г, диа-

метром

d

= 12

,

6

мм из стали плотностью

ρ

ст

= 7

,

860

г/см

3

, описывае-

мый УРС Ми–Грюнайзена и моделью текучести Джонсона–Кука; заряд

ВВ размером 30 см на 15 или 20 см, материал — распространенное за

рубежом ВВ октол 70/30 плотностью

ρ

ВВ

= 1

,

804

г/см

3

, описываемый

кинетикой разложения ВВ Ли–Тарвера, в которой применяются два

УРС: для непрореагировавшего ВВ — УРС Ми–Грюнайзена, основан-

ное на ударной адиабате; для продуктов детонации — УРС JWL. Все

элементы представлены в лагранжевых координатах.

Для адекватного моделирования поведения реагирующей среды

необходимо установить значение предела текучести

Y

. Из амплиту-

ды упругого предвестника в монокристаллах октогена

Y

= 260

МПа

[6]; для насыпного октогена наилучшее согласование численного

моделирования с экспериментом по амплитуде волны получается

при

Y

= 100

МПа, но завышение его до 300МПа не изменяет кар-

тины кардинально [7]. Таким образом, можно предположить, что

39