Деформирование и разрушение неоднородных материалов и конструкций при ударе и взрыве

Соотношения, описывающие поведение неоднородных конструкций в рамках упругопластической модели с учетом разрушения. Анализ математической модели высокоскоростного деформирования неоднородных материалов, учитывающей релаксацию сдвиговых напряжений.

Рубрика Физика и энергетика
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 02.03.2018
Размер файла 1,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

900/76

, ГПа

4,5

4,5

10,3

16,3

, ГПа

0,84

0,84

2,3

3,4

, мкс

17,0

17,0

13,0

12,3

, мкс

-----

-----

13,7

12,6

, м/с

145

70

407

697

0,07

0,143

0,26

0,278

, мкс

1800

2060

480

120

где - максимальное давление в оболочке, - максимальное давление в наполнителе, - время самодетанации высокочувствительного ВВ, - время самодетанации низкочувствительного ВВ, - запреградная скорость, - относительное укорочение ударника, - относительное укорочение наполнителя, - относительное расширение ударника, - время разрушения преграды.

Рисунок 16. Результаты расчета взаимодействия наполненного ударника с ОГЧ с 70 мм стальной преградой

Путем расчетов получены текущие деформационные картины и области разрушения, как материала оболочек, так и преград. Рассчитаны значения запреградных скоростей ударников, времени начала инициирования детонации заряда ВВ, укорочения, расширения и времени начала разрушения преград. При скорости взаимодействия выше скорости звука в воздухе в преградах имело место отрывное разрушение, а оболочка цилиндрического ударника разрушалась в месте ее максимального расширения. Увеличение предела текучести наполнителя привело к уменьшению деформации ударника и времени сквозного разрушения преграды.

Наиболее простым подходом к решению такой проблемы можно считать добавление еще одного слоя. Однако расположить дополнительный усиливающий слой в силу различных причин можно как с внешней стороны защищаемого объекта, так и с внутренней. При этом соединить основной слой защиты с дополнительным усиливающим слоем можно разными способами в зависимости от условия эксплуатации конструкции.

Рисунок 17. Варианты компоновки преград:

а) - Конфигурация преграды (h); б) - Конфигурация преграды (1,5h);

в) - Конфигурация преграды (0,5h+ h); г) - Конфигурация преграды (h+0,5h);

д) - Конфигурация преграды [0,5h+ h]; е) - Конфигурация преграды [h+0,5h];

При помощи разработанного программного комплекса в рамках двумерного осесимметричного случая была решена задача взаимодействия компактных и удлиненных ударников с однородными и двухслойными преградами. Компактные ударники, равные по массе, имели цилиндрическую и сферическую форму. Удлиненные ударники также имели цилиндрическую форму и оживальную и коническую головные части (ОГЧ и КГЧ). Соударение происходило по нормали к преграде в диапазоне начальных скоростей от 500 до 1500 м/с.

Всего рассмотрено шесть различных вариантов компоновки стальных преград. Двухслойные преграды состояли из дополнительного и основного слоев, скрепленных между собой разными способами. Дополнительный слой задавался на лицевой или тыльной поверхности преграды. В одних вариантах на контактной границе слоев реализовано условие скольжения (коэффициент скрепления ), в других - тонкая скрепляющая полоса с прочностными характеристиками, вдвое меньшими, чем в материале прилегающих слоев (). Для однородной преграды . Толщина основного слоя была вдвое больше, чем дополнительного. На Рисунок 17 запись (0,5h+h) означает, что рассматривается преграда толщиной h, а дополнительный слой имеет толщину 0,5h.

Для получения численного значения стойкости в рассмотрение введен безразмерный критерий, выраженный через скорость ударника в конце процесса взаимодействия:

где - скорость центра масс ударника при действии по i-ой преграде в момент времени, соответствующий конечной стадии взаимодействия; - то же для преграды и соответственно.

На основе полученных результатов расчетов проведена количественная оценка сравнительной стойкости преград, а также изучена динамика взаимодействия ударников с преградами (таблица 7). Динамика проникания ударников продемонстрирована на рассчитанной зависимости скорости их центров масс от времени (Рисунок 18).

Образование областей разрушений преград при действии компактных ударников происходило как в зоне контакта «ударник - мишень», так и вблизи тыльной поверхности. Причем при действии сферического ударника эффекты разгрузки были выражены в большей степени, поэтому образование зон разрушений вблизи тыльной поверхности выявлено не было. При низких скоростях соударения стойкость преград без скрепления практически в три раза была меньше, чем стойкость преград со скреплением. С ростом начальной скорости удара значение критерия стойкости заметно росло, но при этом оставалось меньше значения для преград со скреплением. На полученной зависимости скорости центра масс ударников от времени выделены участки быстрого и медленного снижения скорости.

Таблица 7. Рассчитанные значения критерия R при действии цилиндрического ударника

Преграда

Коэф-т скр-ния

С (500-33)

С (800-65,5)

С (1500-565)

0

0

0

0,37

0,44

0,98

0,31

0,38

0,93

0,93

0,95

0,99

0,91

0,93

0,97

1

1

1

Рисунок 18. Результаты расчета варианта взаимодействия при м/с:

а) преграда (4); б) преграда (6); в) преграда (2+4); г) преграда (4+2); д) преграда [2+4];

е) преграда [4+2]; ж) зависимость

Рисунок 19. Результаты расчетов пробития преград ударником с ОГЧ при V0=700 м/с.

а) преграда (4) при t = 38 мкс; б) преграда (6) при t = 38 мкс; в) преграда (2+4) при t = 40 мкс; г) преграда (4+2) при t = 40 мкс; д) преграда [2+4] при t = 38 мкс;

е) преграда [4+2] при t = 42 мкс; ж) зависимость .

Таблица 8. Рассчитанные значения критерия R при действии ударников с КГЧ и ОГЧ

Преграда

Коэф-т скр-ния

КГЧ

0

0,74

0,72

0,86

0,74

1,0

ОГЧ

0

1,18

0,51

0,66

0,57

1,0

С целью выявления влияния формы головной части ударника на процесс пробития однородных и двухслойных стальных преград проведены расчеты взаимодействия удлиненных ударников с вышеперечисленными преградами. Рассмотрены равные по массе и диаметрам цилиндрические ударники с конической и оживальной головными частями (КГЧ). Длина ударника с КГЧ и ОГЧ составляла 13,1 мм и 16,0 мм соответственно. Рассчитанные текущие конфигурации ударника с ОГЧ и шести преград в различные моменты времени приведены на Рисунок 19.

При моделировании процесса взаимодействия удлиненных ударников с преградами было установлено, что для ударников с ОГЧ пробитие происходило по механизму «прокола», а ударников с КГЧ - по механизмам срезания пробки и прокола. Во всех вариантах материал ударника не разрушился, а уровень его пластической деформации был незначительным.

Вычисленные значения критерия стойкости (табл. 8) при действии ударника с КГЧ были больше, чем при действии ударника с ОГЧ, а расположение дополнительного слоя на лицевой поверхности преграды придавало защитной конструкции большую стойкость, чем расположение его на тыльной поверхности независимо от способа скрепления.

В седьмом разделе проведено исследование ударноволнового нагружения преград с градиентом прочностных свойств. А именно, исследовано влияние линейного изменения характеристик, отвечающих за образование отрывных и сдвиговых разрушений, по всей толщине преграды от поверхности нагружения до тыльной поверхности на процесс ее деформации и разрушения.

Рисунок 20. Схема нагружения исследуемых образцов

Всего рассмотрено девять вариантов сочетаний изменения значений откольной прочности и критического значения величины удельной работы сдвиговых пластических деформаций по толщине преграды. Выбранные интервалы изменения прочностных характеристик соответствуют реальным сталям. Воздействие на преграды задавалось в виде нагружения плоской ударной волной и в виде удара по нормали компактным и удлиненным стальными элементами. Если преграда обозначена как [,], то по всей толщине преграды и не меняются. Если преграда обозначена как [,], то - возрастает, а - убывает от поверхности нагружения до тыльной поверхности.

Рисунок 21. Рассчитанные конфигурации и профиль скорости тыльной поверхности преграды [,]

В ходе расчетов нагружения преград плоским ударным импульсом в каждый момент времени определялись напряженно-деформированное состояние, объем и форма разрушений, а также скорость тыльной поверхности преграды на оси симметрии. Рассчитанные конфигурации и профиль скорости тыльной поверхности преграды [,] приведены на Рисунок 21.

Установлено, что в процессе разрушения преобладал отрывной механизм и поэтому изменение критического значения сдвиговой прочности на деформационную картину, а также на объем и форму разрушений не влияло. При возрастании откольной прочности по толщине преграды образование откольной тарелки сопровождалось меньшими разрушениями приповерхностного слоя по сравнению с однородной преградой. В этом случае на волновых профилях присутствовали осцилляции скорости.

Далее проведено моделирование ударного взаимодействия компактных стальных ударников по нормали с градиентными преградами (Рисунок 22). В процессе счета фиксировались скорость центра масс ударника, глубина внедрения ударника, деформационная картина и области разрушения. В момент времени 20 мкс счет прекращался, т.к. при этом падение скорости ударника было незначительным, а объем и форма областей разрушения практически не менялись. В данный момент времени в рассматриваемом сечении взаимодействующих тел вычислялась площадь разрушенного материала преграды в области контакта «ударник - мишень» и в области тыльной поверхности преграды. Анализ результатов расчетов показал, что снижение сдвиговой прочности по толщине преграды приводит к более быстрому снижению скорости ударника по мере его внедрения. Наименьшие разрушения получены при росте отрывной и снижении сдвиговой прочности материала преграды.

Для выявления влияния формы ударника на процесс пробития проведено моделирование взаимодействия ударника с ОГЧ с градиентными преградами (Рисунок 23). Для количественного описания ударной стойкости преград в рассмотрение был введен безразмерный критерий , выраженный через значение начальной скорости центра масс ударника и его скорости в момент времени = 42 мкс (момент окончания счета).

где - начальная скорость ударника, - скорость центра масс ударника в момент времени = 42 мкс. Чем ближе к единице, тем ударная стойкость преграды выше.

В таблице 9 представлены результаты расчетов проведенной серии вычислительных экспериментов по ударному нагружению удлиненным ударником с ОГЧ однородной и восьми градиентных преград. Видно, что наибольшее сопротивление действию удлиненного ударника оказывают те преграды, в которых значение величины увеличивается по линейному закону от лицевой до тыльной поверхности.

Рисунок 22 - Рассчитанные конфигурации «ударник - мишень», V0=800 м/с;

а) преграда [,]; б) преграда [,]; в) преграда [,]; г) преграда [,];

д) преграда [,]; е) преграда [,]; ж) преграда [,]; з) преграда [,];

и) преграда [,].

Рисунок 23. Рассчитанные конфигурации «ударник - мишень», V0=800 м/с;

а) преграда [,]; б) преграда [,]; в) преграда [,]; г) преграда [,];

д) преграда [,]; е) преграда [,]; ж) преграда [,]; з) преграда [,];

Таблица 9. Рассчитанные значения параметров и для градиентных преград при действии удлиненного ударника

Тип преграды

Скорость центра масс ударника в = 42 мкс

Вычисленное значение критерия стойкости

1. Преграда [,]

286,3 м/с

0,64

2. Преграда [,]

270,0 м/с

0,66

3. Преграда [,]

272,0 м/с

0,66

4. Преграда [,]

263,0 м/с

0,67

5. Преграда [,]

409,1 м/с

0,49

6. Преграда [,]

318,7 м/с

0,60

7. Преграда [,]

397,0 м/с

0,50

8. Преграда [,]

363,5 м/с

0,55

9. Преграда [,]

263,1 м/с

0,67

Предпринята попытка расширения диапазона применения, разработанных средств математического моделирования, на решение задач, связанных с динамикой деформирования и разрушения льда при ударе и взрыве. Интерес к задачам ударного и взрывного нагружения льда вызван, прежде всего, наличием его огромного количества на нашей планете. Это морские льды Арктики и Антарктики, пресноводные льды рек и озер, а также горные ледники. Проведение аварийно-спасательных работ в морских глубинах подо льдом, а также работ по увеличению добычи нефти и газа в районах вечной мерзлоты и шельфа северных морей приводит к необходимости углубления наших знаний в области механики и физики льда.

Рисунок 24. Рассчитанные конфигурации «ударник - мишень»: а) t = 0 мкс ; б) t = 50 мкс; в) t = 75 мкс.

При помощи созданной методики компьютерного моделирования решена задача проникания по нормали в пресноводный лед стального шарика диаметром 4,5 мм. Скорость удара изменялась от 100 до 150 м/с. Необходимые для расчета константы определялись путем их подбора при сравнении расчетных и экспериментальных данных. Эксперименты проведены на баллистической пневмоустановке калибра 4,5 мм с образцами пресноводного льда, размерами (151515)см при температуре -17С. При таких размерах не наблюдалось влияния боковых и тыльной поверхностей на процесс проникания. После проведения опыта ударник сохранял первоначальную сферическую форму. Внедрение ударника сопровождалось откольными разрушениями в области лицевой поверхности образца и образованием конусообразного кратера. Полученные результаты моделирования (Рисунок 24) процесса внедрения компактных ударников в лед по глубине и форме кратера качественно согласуются с экспериментом.

Действие взрывного нагружения на материал задавалось в приближении модели мгновенной детонации заряда ВВ. Уравнение состояния продуктов детонации (ПД) выбрано в виде политропы Ландау-Станюковича. В рамках данного подхода для двумерного случая осевой симметрии решена задача о взрыве заряда ВВ (ТНТ, 0 = 1,63 г/см3, D = 6940 м/с), помещенного в средней части ледовой пластины и в воде подо льдом. Толщина пластины равна 0,8 м, масса ВВ - от 3 до 53 кг.

На Рисунок 25 представлены в различные моменты времени результаты решения задачи. Масса заряда ВВ задана равной 6 кг. Заряд расположен в воде подо льдом на глубине 50 см. Расчеты показывают, что в этом случае первые очаги в основном сдвигового разрушения ледовой пластины появляются в приконтактной области при прохождении ударной волны через контактную поверхность лед - вода. После выхода ударной волны на свободную поверхность в ее окрестности образуется второй очаг разрушений. По мере развития процесса деформирования оба очага сливаются в один, образуя обширную зону сдвиговых и отрывных разрушений. В периферийной области пластины имеют место слабые внутренние разрушения сдвигового характера.

Рисунок 25. Расчет действия заряда ВВ (6 кг) в воде подо льдом: а) t = 0,5 мс ; б) t = 1 мс; в) в t = 7 мс;

С целью изучения возможностей предложенного подхода решена задача взрывного нагружения сверхтолстых льдов зарядом ВВ, расположенным в воде подо льдом (Рисунок 26). Исходные данные следующие: толщина льда - 5 м, масса заряда - 53 кг, расстояние от поверхности льда до заряда - 1 м.

Рисунок 26. Результаты расчета разрушения льда толщиной 5 м при подводном взрыве заряда ТНТ массой 53,0 кг на глубине 1 м ; а) t = 2 мс ; б) t = 2.5 мс; в) в t = 20 мс

Для анализа влияния величины заглубления ВВ в воду на степень разрушения ледового слоя на поверхности воды смоделированы последствия взрыва заряда ВВ, погруженного в воду, на поверхности которой расположена ледовая пластина толщиной 80 см. Глубина погружения ВВ в воду составляла 20, 50 и 80 см. Заряд ВВ представлял собой цилиндр с осевым сечением (16х18) см. Рассчитаны значения максимальных давлений в контрольных точках, скорости свободной поверхности и изолинии давления в системе лед-вода для различного заглубления заряда ВВ. Получено, что увеличение заглубления в воду заряда ВВ приводит к значительному снижению давления во льду и скорости свободной поверхности по зависимости, близкой к гиперболической.

Заключение

Проведенные в диссертационной работе исследования по ударному и взрывному нагружению неоднородных материалов и конструкций позволили сформулировать следующие результаты и выводы:

1. На основе предложенного подхода для математического моделирования высокоскоростного деформирования сжимаемого пористого упруговязкопластического материала, учитывающего в явном виде образование отрывных и сдвиговых разрушений разработана новая модификация численного метода моделирования применительно к решению многоконтактных задач удара и взрыва, в том числе глубокого внедрения ударников и сквозного пробития преград. Представляется возможным иметь полную информацию о напряженно-деформированном и термодинамическом состоянии элементов конструкции в любой момент времени, а также получить по времени всю картину внедрения, пробития и образования осколков с учетом ударноволнового характера деформирования и разрушения, как материала ударника, так и преграды. Путем математического моделирования процесса ударноволнового нагружения образцов получены зависимости напряжения течения и коэффициента вязкости в широком диапазоне скорости деформации.

2. Для случая плоской и осевой симметрии в двумерной постановке создан программный комплекс, позволяющий в интерактивном режиме подготавливать начальные данные, включая автоматическое разбиение расчетной области, осуществлять расчет в консольном режиме, а также проводить графическую и табличную обработку полученных результатов. В программе заложена возможность использования пяти различных уравнений состояния для широкого круга конструкционных материалов.

3. Достоверность результатов численного моделирования установлена при помощи решения задач о расчете распада разрыва, о соударении одинаковых цилиндров, об ударе цилиндра по жесткой стенке, о пробитии стальным шариком однородных и двухслойных преград, о глубоком внедрении в преграду удлиненных и сегментированных ударников, а также ударников с оживальной головной частью.

Созданные средства математического моделирования апробированы при решении основных задач удара - сквозного пробития преград и глубокого внедрения ударников. Расхождение расчетных и экспериментальных данных не превысило 7%.

Проведенные тестовые расчеты и сравнение с экспериментом показали, что результаты численного моделирования адекватно передают основные закономерности процессов ударного взаимодействия твердых тел и хорошо согласуются с экспериментальными данными в рассмотренном диапазоне скоростей встречи.

4. Установлено, что при дозвуковой скорости взаимодействия за счет изменения компоновки и формы ударника можно существенно, в некоторых случаях до 80%, увеличить его пробивное действие. Кроме того, спрогнозированы результаты взаимодействия ударников с преградами из различных конструкционных материалов (Ст.3, Д16, ВПС, Ti, Pb), а также выявлено влияние материала сердечников (У10А, Ст.10, ВНЖ, U, Au, Pb) на их пробивное действие.

Самым эффективным при пробитии 4-х мм стальных преград оказался ударник с затупленной ГЧ с сердечником из урана. Незначительно (на 1,6%) отстает от него ударник с сердечником из ВНЖ.

Установлено, что совместно с сердечником оболочка и рубашка ударника влияют на его пробивное действие, хотя разрушения преграды, вызванные одной оболочкой, незначительны. Получено, что ударник с разрезным сердечником имеет большую запреградную скорость при пробитии преград, чем ударник со сплошным сердечником.

Проведенные расчеты показали, что влияние формы ГЧ ударника на его пробивное действие относительно тонких преград неоднозначно, и должно рассматриваться в совокупности с параметрами процесса и физико-механическими характеристиками преграды. Однако, в случае глубокого проникания вывод однозначен: ударник с рациональной аэродинамической головной частью обладает большей проникающей способностью.

Расчетным путем установлено существование точки инверсии пробивного действия ударников с оживальной и затупленной головными частями при изменении начальной скорости взаимодействия и предела текучести материала преграды. Получены числовые значения точек инверсии для различных толщин преград.

5. Проведенные численные исследования позволили дать сравнительную оценку пробивного и останавливающего действия малоудлиненных осесимметричных оболочечных ударников различной компоновки. Получено, что для дозвуковой скорости соударения наибольшим пробивным действием обладает ударник со стальным сердечником цилиндрической формы. Наибольшим остановочным действием обладает ударник со свинцовым наполнителем с открытой конической выемкой. Показано, что путем изменения компоновки и формы ударника можно добиться увеличения на порядок его пробивного действия.

Для сверхзвуковой скорости соударения установлено, что наибольшим пробивным действием обладает также ударник со стальным сердечником цилиндрической формы. Повышенным остановочным действием для толстых преград обладает ударник с конической выемкой, а для тонких преград - ударник со свинцовым наполнителем с закругленной ГЧ и плоской ГЧ. Расчеты показали, что для данной начальной скорости взаимодействия изменение компоновки и формы ударника может привести к увеличению его пробивного действия для некоторых типов преград более чем в 2 раза.

Для полубесконечных преград из алюминиевого сплава Д16 самым эффективным по глубине внедрения оказался ударник с грибовидным стальным сердечником. Меньше других внедрился ударник со свинцовым наполнителем с конической выемкой, покрытой оболочкой.

При моделировании процесса взаимодействия резиновых ударников с тонкими преградами обнаружено наличие затухающих гармонических колебаний линейных размеров ударников. Установлено, что при взаимодействии с тонкой медной преградой снижение скорости центра масс ударника имеет гиперболический характер, а при внедрении в парафиновую преграду с резиновой подложкой - характер, близкий к линейному.

6. На результатах расчетов напряженно-деформированного состояния осесимметричных цилиндрических ударников и ударников с оживальной ГЧ показана возможность применения и перспективность использования разработанной методики компьютерного моделирования к решению задач о пробитии преград крупногабаритными ударниками, наполненными ВВ или слабопрочным наполнителем.

В диапазоне скоростей взаимодействия от 270 до 900 м/с для рассмотренных ударников и преград получены конкретные значения запреградных скоростей, времени начала инициирования детонации заряда ВВ, укорочения, расширения ударников и времени начала разрушения преград. При скорости взаимодействия выше скорости звука в воздухе в преградах имело место отрывное разрушение, а оболочка цилиндрического ударника разрушалась в месте ее максимального расширения.

Установлено, что увеличение предела текучести наполнителя приводит к уменьшению деформации ударника и времени сквозного разрушения преграды по гиперболической зависимости, а запреградная скорость ударника при этом растет по линейной зависимости. При изменении толщины преграды в пределах 20% время начала инициирования ВВ практически не меняется.

Полученные с использованием разработанного программного комплекса временные зависимости параметров процессов сравнительно несложно могут быть использованы для построения аппроксимационных формул или приближенных инженерных моделей, что представляет особую важность при проведении опытно-конструкторских работ.

7. Показано, что при действии компактных ударников по слоисто-скрепленным преградам с увеличением начальной скорости удара влияние способа скрепления слоев ослабевает, и стойкость преград без скрепления приближается к стойкости однородной преграды такой же толщины. Вычисленные значения критерия стойкости для преград со скрепленными слоями довольно близки к этому варианту и всегда больше, чем для двухслойных преград без скрепления.

В случае действия удлиненных ударников независимо от формы их головных частей наибольшее сопротивление из слоистых преград оказывают преграды со скреплением. Причем, при действии ударника с КГЧ вычисленные значения критерия R были больше, чем при действии ударника с ОГЧ, за исключением варианта . Детальный анализ динамики процесса пробития в последнем случае показывает, что повышенная стойкость объясняется более сильным, чем в других вариантах, защемляющим действием верхнего слоя преграды.

Установлено, что при действии компактных и удлиненных ударников расположение дополнительного слоя на лицевой поверхности преграды придавало защитной конструкции большую стойкость, чем расположение его на тыльной поверхности независимо от способа скрепления.

8. Установлено, что при нагружении плоской ударной волной преград с градиентом прочностных свойств изменение характеристики, отвечающей за образование сдвиговых разрушений, на общую картину разрушения не влияло. Образование откольной тарелочки при возрастании характеристики, отвечающей за отрывные разрушения, сопровождалось меньшими повреждениями приповерхностного слоя, чем при ее убывании.

Получено, что в случае нагружения градиентных преград компактным ударником быстрее всего снижение его скорости происходит при уменьшении сдвиговой прочности от лицевой до тыльной поверхности. Изменение сдвиговой и откольной прочности по толщине преграды слабо влияет на глубину внедрения компактного ударника. Наименьший объем разрушения преграды при действии компактного ударника зафиксирован при увеличении отрывной и снижении сдвиговой прочности от лицевой поверхности к тыльной.

При нагружении градиентных преград удлиненным ударником с ОГЧ, в процессе проникания преобладал сдвиговой механизм разрушения. При этом наибольшее снижение скорости центра масс ударника отмечено при увеличении сдвиговой прочности от лицевой поверхности до тыльной. При снижении сдвиговой прочности от лицевой поверхности до тыльной наблюдаются пониженные значения критерия стойкости. При изменении откольной прочности значение критерия стойкости практически не меняется.

Показана возможность применения и перспективность использования разработанной методики численного моделирования для решения задач ударного нагружения функционально-градиентных материалов.

9. Предложенный подход и разработанные на его основе средства математического моделирования позволили проследить во времени динамику деформирования и разрушения льда при ударе и взрыве. Полученные результаты моделирования процесса внедрения компактных ударников в лед по глубине и форме кратера качественно согласуются с экспериментом. Численным моделированием установлено, что увеличение массы заряда ВВ в воде подо льдом приводит к образованию на начальной стадии процесса двух очагов разрушения, которые затем сливаются в один. Увеличение заглубления в воду заряда ВВ приводит к значительному снижению степени разрушения ледовой пластины и снижению по гиперболической зависимости максимального давления во льду и скорости свободной поверхности льда.

10. Разработанные средства математического моделирования и полученные результаты могут быть полезны как для выявления основных закономерностей и механизмов высокоскоростного деформирования и разрушения неоднородных материалов и конструкций, так и при выработке практических рекомендаций по поиску оптимальных путей повышения стойкости перспективных противоударных защит и эффективности действия поражающих элементов.

Литература

1. Глазырин В.П., Платова Т.М. О релаксации напряжения сдвига в металлах при ударном нагружении // Физика горения и взрыва. - 1988. - №1. - С. 79-84.

2. Глазырин В.П., Ольшанская Г.Г., Орлов Ю.Н. Моделирование процесса пробития преград комбинированными ударниками // Вычислительные технологии. - 2002. -Т.7. Ч.2. - С. 144-153.

3. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование ударного нагружения неоднородных пластин // Вычислительные технологии. - 2002. - Т.7. Ч.2. - С. 154-162.

4. Глазырин В.П., Трушков В.Г., Ольшанский А.Б. Пробитие слоистых преград, содержащих керамические слои // Вычислительные технологии. - 2002. Т.7. Ч.2. - С. 163-171.

5. Глазырин В.П. Исследование разрушения льда при импульсном нагружении // Вычислительные технологии. - 2003. - Т.8. Ч.4. - С. 136-142.

6. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численный анализ взаимодействия комбинированных ударников с преградами // Вычислительные технологии. - 2003.- Т.8. Ч.4. - С. 151-156.

7. Глазырин В.П., Орлов М.Ю. Моделирование процесса пробития слоистых преград // Вычислительные технологии. - 2003. - Т.8.Ч.4. - С. 143-151.

8. Глазырин В.П., Орлов Ю.Н., Орлов М.Ю. Исследование взаимодействия комбинированных ударников с преградами // Химическая физика и мезоскопия. - 2005.- Т.7. № 3. - С. 251-258.

9. Глазырин В.П. Ударное и взрывное нагружение льда // Известия Вузов. Физика.-2007. - Т.50, - №9/2. - С.60-65.

10. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование ударно-волнового нагружения функционально-градиентных материалов // Известия Вузов. Физика. -2007. -Т.50, - №9/2. - С.65-73.

11. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н., Фролов Ю.З. Влияние компоновки ударника на его пробивное действие // Известия Вузов. Физика. - 2007. - Т.50, - №9/2. - С. 73-79.

12. Глазырин В.П., Орлов Ю.Н., Орлов М.Ю. Моделирование разрушения материалов при ударе и взрыве // Вестник Академии военных наук.- 2008. - №3 (24). - С. 94 - 98.

13. Глазырин В.П., Платова Т.М, Макаров П.В. Структура ударных волн первичного и вторичного сжатия. В кн. Детонация. Критические явления. Физ-хим. превращения в ударных волнах, изд-во ОИХФ АН СССР, 1978. - С. 84 -87.

14. Глазырин В.П., Платова Т.М, Саженов А.П. Расчет ударных волн в релаксирующей среде. В сб. Прикладные вопросы деформируемых тел, изд-во Том. ун-та,1980. - С. 14 - 18.

15. Глазырин В.П., Платова Т.М, Макаров П.В. К дислокационной кинетике пластического течения в ударной волне. В сб. Прикладные вопросы деформируемых тел, изд-во Том. ун-та,1980. - С. 19 - 22.

16. Глазырин В.П., Платова Т.М, Макаров П.В., Скрипняк В.А. Исследование распространения ударных волн в среде с релаксацией. В кн. Нелинейные волны деформации, изд-во БИТ, ИОТАМ, г. Таллин, 1982. - С. 157 - 161.

17. Глазырин В.П., Саженов А.П. Об одном способе определения параметров дислокационной модели. В кн. Механика сплошных сред, изд-во Томского ун-та, 1983. - С. 136 - 142.

18. Глазырин В.П., Платова Т.М О релаксации напряжения сдвига в металлах при ударном нагружении. Материалы 3 Всесоюзн. сов. по дет-ии., изд-во ОИХФ АН СССР, Черноголовка. 1985. - С. 91 - 94.

19. Глазырин В.П., Платова Т.М. Численное исследование вязкопластической деформации металлов при импульсном нагружении. В кн. Механика деформируемых тел, изд-во ТГУ, 1987. - 170 - 177.

20. Глазырин В.П., Платова Т.М. Вязкие свойства металлов при импульсном нагружении. В кн. Инженерно-физический сборник, изд-во Томского ун-та, 1987. - С. 101 - 109.

21 Глазырин В.П, Платова Т.М. Структура стационарных и нестационарных ударных волн в металле. Изд-во ИХФ АН СССР, г Москва. Материалы 1 Всесоюзн. совешания. Вопросы физики и газодинамики ударных волн. 1988. - С. 114 - 117.

22. Глазырин В.П., Аржанников Г.А. Моделирование динамического нагружения толстостенного цилиндра с учетом упрочнения //Механика деформируемых тел / Под ред. В.П.Глазырина.-Томск: изд-во Томского ун-та, 1992. - С. 47 - 52.

23. Глазырин В.П., Дульнев А.И., Ольшанская Г.Г., Орлов Ю.Н. Ударное взаимодействие неоднородного осесимметричного ударника с преградой // Международная конференция по судостроению: Материалы конф. - С- Петербург: Изд-во ЦНИИ им. А.Н. Крылова, 1994. С.140-148.

24. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование пробития слоистых преград комбинированным ударником // Исследование по баллистике и смежным вопросам механики, Вып.3 / Под ред. И.Б. Богоряда. - Томск: Изд-во ТГУ, 1999. - С. 96-97

25. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование откола в пластинах с неоднородностями // Исследование по баллистике и смежным вопросам механики, Вып.4 / Под ред. И.Б. Богоряда. - Томск: Изд-во ТГУ, 2001. - С. 68-70.

26. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование ударного нагружения неоднородных преград // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики. Материалы III Всероссийской научно-технической конференции, - Томск: Изд-во ТГУ, 2002. - С. 148-149.

27. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Анализ импульсного нагружения скрепленных преград // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики. Материалы III Всероссийской научно-технической конференции, - Томск: Изд-во ТГУ, 2002. - С. 150-151.

28. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Поведение неоднородных преград при динамическом нагружении// Исследование по баллистике и смежным вопросам механики, Вып.5 / Под ред. И.Б. Богоряда. - Томск: Изд-во ТГУ, 2002 - С. 106-108.

29. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Анализ взаимодействия компактных ударников со скрепленными преградами // Сборник материалов III научной конференции Волжского регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения». В 2-х томах.- Саров, РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2004, Т.2. С.538-543.

30. Глазырин В.П. и др. Анализ процесса пробития многослойной преграды со слоями из функционально-градиентного материала // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Наука. Промышленность. Оборона». Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2005, С. 18-19.

31. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Влияние функционально-градиентного слоя на стойкость преграды при действии компактного ударника // Труды XI Международной научно-практической конференции молодых ученых «Современные техника и технологии», В двух томах. Томск: Изд-во ТПУ, 2005, Т.2., С. 115-116.

32. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлова Ю.Н. Некоторые аспекты пробития удлиненным ударником градиентных преград // Материалы докладов Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», Красноярск: Изд-во СибГАУ, С. 48-49.

33. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Расчет ударноволнового нагружения преград с градиентом прочностных свойств // Сборник материалов V Международной школы-семинара «Внутрикамерные процессы, горение и газовая динамика дисперсных систем», В двух томах. Санкт-Петербург: Изд-во БГТУ «Военмех», 2006, Т.2., С.79-80.

34. Glazyrin V.P., Orlov M. Yu., Orlov Yu. N. Investigation of destruction of functional gradient barrier at schockwave loading // AIP conference proceеding Zababakhin scientific talks - 2005: International conferences on high energy density physics, Sneginsk (Russia), 5-10 september 2005, Mellvile, New-York, Vol. 849, August 3, 2006, pp. 421-426.

35. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Расчетно-математическая модель высокоскоростного деформирования структурно-неоднородных преград // III Международная конференция «Перспективы развития фундаментальных наук»: Сборник трудов. Россия, Томск, 16-20 мая 2006 г. - Томск: Изд-во ТПУ, с. 54-55.

36. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н., Стуканов А.Л. Анализ процесса пробития слоистых преград удлиненными ударниками // Труды международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании», Павлодар, 2006, - Т.1, - С. 319-322.

37. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование поведения резины при ударе // Труды международной конференции «Вычислительные и информационные технологии в науке, технике и образовании», Павлодар, 2006, - Т.1, - С. 316-318.

38. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численные исследования ударного нагружения преград с градиентным распределением прочностных свойств // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2006, с. 244-245.

39. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н., Платова Т.М. Влияние диаметра преграды на запреградную скорость ударника // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2006, с. 246-247.

40. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование процесса пробития преград неоднородными ударниками // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2006, с. 248-250.

41. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Особенности пробития слоистых преград удлиненным ударником // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2006, с. 251-252.

42. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование поведения резины при ударе // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы конференции. - Томск: Изд-во ТГУ, 2006, с. 253-254.

43. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численное моделирование процесса пробития многослойных преград удлиненным ударником // «Наука. Промышленность. Оборона»: Труды VIII Всероссийской научно-технической конференции. Ежегодное приложение к журналу «Вестник академии военных наук». Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2007, С. 89-93.

44. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Исследование пробития однородных и двухслойных преград компактным ударником // IV Международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Перспективы развития фундаментальных наук»: Сборник трудов. Россия, Томск 15-18 мая 2007 г. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007, С. 74-76.

45. Glazyrin V.P., Orlov M. Yu., Orlov Yu. N., Kramschenkov E. N. Computation of ice explosive loading // IV International conference of students and yongs scientist «Prospects of fundamental sciences development»: Conference proceedings. Russia, Tomsk 15-18 May 2007, -Tomsk: TPU, pp.76-78.

46. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численное моделирование ударно-волнового нагружения функционально-градиентных преград // Материалы XI Международной научной конференции «Решетневские чтения», посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика Решетнева М.Ф. (6-10 ноября 2007 г.): Изд-во СибГАУ, Красноярск, 2007 г., С. 167-168.

47. Теоретические и экспериментальные исследования высокоскоростного взаимодействия тел / Барашков В.Н., Герасимов А.В., Глазырин В.П. и др. - Томск: изд-во Томского ун-та, 2007. - 572 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.