Закономерности взрывного формирования удлиненных высокоскоростных элементов из стальных сегментных облицовок
Авторы: Круглов П.В., Колпаков В.И.
Опубликовано в выпуске: #12(72)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-12-1714
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Рассмотрены результаты математического моделирования функционирования снарядоформирующих зарядов с использованием численных методов механики сплошной среды. Представлены варианты совершенствования таких зарядов, обеспечивающие повышение эффективности их действия. Описаны данные вычислительных экспериментов с различными конструктивными параметрами стальных сегментных облицовок. Математические модели зарядов двух типоразмеров исследованы в двумерной и трехмерной постановках. Показано, что наилучшие характеристики удлиненных высокоскоростных элементов можно получить путем использования сфероконических облицовок и облицовок с развитой фаской. В моделях с различными физико-механическими свойствами облицовок, в частности, продемонстрирован механизм формирования поражающего элемента из облицовки с градиентной в радиальном направлении пластичностью. Обосновано применение упругопластической модели деформирования и критерия разрушения в форме критерия Смирнова - Аляева.
Литература
[1] Колпаков В.И. Математическое моделирование функционирования взрывных устройств. Наука и образование, 2012, № 2, с. 31. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=17651009 (дата обращения 10.12.2016).
[2] Колпаков В.И., Баскаков В.Д., Шикунов Н.В. Математическое моделирование функционирования снарядоформирующих зарядов с учетом технологических асимметрий. Оборонная техника, 2010, № 1-2, с. 82-89.
[3] Потапов И.В., Колпаков В.И., Шикунов Н.В., Якимович Г.А. Математическое моделирование взрывного формирования стальных поражающих элементов. Shock Waves in Condensed Matter: Int. Conference. Saint-Petersburg - Novgorod (Russia), 2010, pp. 184-188.
[4] Колпаков В.И. Особенности деформирования и разрушения удлиненных поражающих элементов при взрывном нагружении кумулятивных облицовок. Тр. междунар. конф. "ХIII Харитоновские тематические научные чтения. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны" (Саров, 14-18 марта 20011 г.). Саров, рФяЦ-вНиИЭФ, 2012, с. 532-536.
[5] Колпаков В.И. Анализ конструктивных особенностей зарядов с низкими сегментными кумулятивными облицовками из танталовых сплавов. Тр. междунар. конф. "ХVII Харитоновские тематические научные чтения. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны" (Саров, 23-27 марта 2015 г.). Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2015, с. 288-290.
[6] Колпаков В.И., Горюнов В.В. Математическое моделирование процесса взрывного формирования удлиненного поражающего элемента из высокоплотного материала. Оборонная техника, 2011, № 2-3, с. 30-34.
[7] Селиванов В.В., ред. Боеприпасы. В 2 т. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016, т. 1, 506 с.
[8] Bender D., Chouk B., Fong R., Ng W., Rice B., Volkmann E. Explosively Formed Penetrators (EFP) with Canted Fins. 19th International Symposium on Ballistics (Interlaken, Swiitzerland, 7-11 May, 2001). Proceedings. In 3 volumes. 2001, vol. 2, pp. 755-762.
[9] Held M. The Shaped Charge Potential. 20h International Symposium of Ballistics (Orlando, FL, USA, 23-27 September, 2002), 2002, vol. 1, pp. 841-843.
[10] Орленко Л.П., ред. Физика взрыва. В 2 т. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002, т. 2, 656 с.
[11] Liu J., Gu W., Lu M., Xu H., Wu S. Formation of explosively formed penetrator with fins and its flight characteristics. Defense Technology, 2014, no. 10, pp. 119-123. DOI: 10.1016/j.dt.2014.05.002
[12] Хуссейн Г., Хамид А., Хетерингтон Д.Г., Малик А.К., Санауллах К. Аналитическое исследование эффективности снарядов, формируемых взрывом. Прикладная механика и техническая физика, 2013, т. 54, № 1, с. 13-24.
[13] Pappu M., Murr L.E. Hydrocode and microstructural analysis of explosively formed penetrators. J. of Material Science, 2002, no. 37, pp. 233-248.
[14] Ли В., Ван С., Ли В., Чень К. Исследование технологии формирования устойчивого ударного ядра с юбкой. Прикладная механика и техническая физика, 2016, т. 57, № 5, с. 151-157.
[15] Hussain G., Hameed A., Hetherington J.G., Barton P.C., Malik A.Q. Hydrocode Simulation with Modified Johnson-Cook Model and Experimental Analysis of Explosively Formed Projectiles. J. of Energetic Materials, 2013, 31, vol. 2, pp. 143-155. DOI: 10.1080/07370652.2011.606453
[16] Михалев А.Н., Подласкин А.Б. Исследования перспективных форм даль-нодействующих ударных ядер. Изв. РАН, 2009, № 1 (59), с. 3-9.
[17] Михалев А.Н. Формируемые взрывом снаряды: аэродинамические свойства и методики формирования (обзор по данным зарубежных работ). Препр. ФТИим. А.Ф. Иоффе, 2004, 1775, 38 с.
[18] Михалев А.Н., Подласкин А.Б. Исследования обтекания и аэродинамики ударных ядер на баллистической установке. Фундаментальные основы баллистического проектирования: Сб. тр. Всерос. науч.-техн. конф. Санкт-Петербург, 2011, т. 1, с. 100-108.
[19] Андреев С.Г., Бойко М.М., Клименко В.Ю. Возможность компьютерного моделирования функционирования снарядоформирующих зарядов с алюминизированными взрывчатыми веществами при разработке прототипов боеприпасов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2013, № 2, с. 108-126.
[20] Соколов С.С., Садовой А.А., Чайка Т.И. Математическое моделирование формирования высокоскоростных компактных металлических элементов. ВАНТ, сер. Математическое моделирование физических процессов, 2004, вып. 3, с. 54-61.
[21] Круглов П.В., Болотина И.А. Технология изготовления дисковых заготовок переменной толщины для компактных летательных аппаратов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 9. URL: http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2017-9-1674