Проявление эффекта ударно-волновой десенсибилизации при возбуждении детонации в тонких слоях взрывчатого вещества высокоскоростными ударниками
Авторы: Кобылкин И.Ф., Петюков А.В.
Опубликовано в выпуске: #3(39)/2015
DOI: 10.18698/2308-6033-2015-3-1383
Раздел: Механика | Рубрика: Механика жидкости, газа и плазмы
Статья посвящена численному моделированию возбуждения детонации в экранированных тонких слоях взрывчатых веществ (ВВ) при воздействии на них высокоскоростных ударников. При моделировании учитывалась ударно-волновая десенсибилизация, 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 поскольку в кинетике Ли - Тарвера, интегрированной в программу LS-DYNA, не учитывается эффект ударно-волновой десенсибилизации, не представляется возможным воспроизвести 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 механики сжимаемой прочной сплошной среды, разработанный в МГТУ им. Н.Э. Баумана С.В. Федоровым. В этот решатель интегрирована модернизированная кинетика разложения ВВ Ли - Тарвера, учитывающая возможность десенсибилизации ВВ при немонотонном нагружении. Разработанный метод численного моделирования позволяет воспроизводить экспериментальные данные. Как показали расчеты, при воздействии ударника на экранированный тонкий слой ПВВ-12М толщиной 6 мм при толщине лицевой пластины 7 мм возбуждения детонации не происходит, а при толщине пластины 6 мм происходит, что согласуется с экспериментальными данными.
Литература
[1] Орленко Л.П., ред. Физика взрыва. 3-е изд. Т. 2. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002, 656 с.
[2] Кобылкин И.Ф. Инициирование детонации в экранированных тонких слоях взрывчатых веществ при высокоскоростном воздействии готовых и формируемых взрывом ударников. Боеприпасы и высокоэнергетические конденсированные системы, 2008, № 2, с. 50-56.
[3] Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Возбуждение и распространение взрывных превращений в зарядах взрывчатых веществ. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015, 354 с.
[4] Орленко Л.П., ред. Физика взрыва. 3-е изд. Т. 1. Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002, 823 с.
[5] Urtiew P.A., Vandersall K.S., Tarver C.M. Shock initiation experiments and modeling of composition B and C-4. The 13th International Detonation Symposium. USA, 2006, рр. 632-642.
[6] Кобылкин И.Ф., Вышинский П.Н., Дорохов Н.С. Инициирование детонации в тонких слоях ВВ, размещенных между металлическими пластинами, при воздействии компактных ударников. Экстремальные состояния вещества. Детонация. Ударные волны. Тр. междунар. конф. "XI Харитоновские тематические научные чтения". Саров, 2009, с. 100-105.
[7] Велданов В.А., Марков В.А., Пусев В.И., Ручко А.М, Сотский М.Ю., Федоров С.В. Расчет проникания недеформируемых ударников в малопрочные среды с использованием данных пьезоакселерометрии. Журнал технической физики, 2011, т. 81, вып. 7, с. 94-104.
[8] DeOliveira G., Kapila A.K., Schwendeman D.W., Bdzil J.B., Henshow W.D., Tarver C.M. Detonation Difraction, Dead Zones and Ignition Model. The 13th International Detonation Symposium. USA, 2006, pp. 534-542.
[9] Vandersall K., Garsia F., Tarver C., Fried L. Shock Desensitization Experiments and Reactive Flow Modeling on Self-Sustaining LX-17 Detonation Waves. The 15th International Detonation Symposium. USA, 2014, pp. 114-122.