The algorithm of calculation of the shell thickness, overcome spherical body
Математическое моделирование столкновения движущегося сферического тела с преградой

Yu. A. Commissarov, A. G. Malkov, N. N. Lyasnikova, M. S. Kiselev
2017 VESTNIK OF ASTRAKHAN STATE TECHNICAL UNIVERSITY SERIES MANAGEMENT COMPUTER SCIENCE AND INFORMATICS  
Представлен алгоритм расчета оптимальной толщины преграды, преодолеваемой сферическим телом с заданными геометрическими, кинематическими и физико-механическими параметрами. Алгоритм основан на анализе деформации преграды и сферического тела. В методике расчета используется минимум параметров тела и преграды, представленных в соответствующих справочных материалах. Методика не требует дорогостоящих механических и баллистических испытаний, основана на расчете баланса энергий: энергии
more » ... ергии деформирования преграды и сферического тела, энергии по перемещению тела вплоть до возникновения предельных напряжений, приводящих к разрушению преграды, и первоначальной кинетической энергии сферического тела. Приведен пример использования методики (алгоритма) расчета, который показал достаточно точное совпадение экспериментальных и теоретических данных. Ключевые слова: тонкостенная пластическая преграда, сферическое тело, кинетическая энергия, энергия деформации, пластический модуль, оптимальная толщина преграды, методика определения толщины. Введение Определение оптимальной толщины оболочки, пробиваемой перемещающимся телом (снарядом), всегда было актуальной задачей в разных отраслях промышленности, особенно в военной, при проектировании защитных кожухов, переносных щитов, заборов и т. д. Именно поэтому задача создания и совершенствования методики расчета и оценки пробиваемости пластической преграды летящим сферическим телом, несомненно, актуальна. Существующие методы расчета толщины преграды, преодолеваемой сферическим телом, как правило, имеют эмпирический характер, т. е. требуют проведения дорогостоящего эксперимента (испытания), который не всегда можно реализовать. В частности, в работах [1, 2] приведены графики баллистических испытаний с эмпирическими формулами, на основании которых определяется толщина пробиваемой преграды. Для расчета толщины преграды из другого материала требуется проведение аналогичного дорогостоящего испытания. Целью нашего исследования являлась разработка методики расчета толщины тонкостенной пластической преграды, преодолеваемой сферическим телом, при минимуме физикомеханических и кинематических параметров материалов преграды и тела. Алгоритм расчета толщины преграды, преодолеваемой движущимся телом Рассмотрим шарообразный снаряд радиусом R, м; плотностью ρ, кг/м 3 ; движущийся с первоначальной скоростью v, м/с. Характеристики материала снаряда: условный предел текучести -σ 02с , Па; предел прочности -σ В с, Па; относительное сужение при разрыве -ψ с. Преграда -первоначальная толщина S, м. Характеристики материала: предел прочности σ В п, Па; условный предел текучести σ 02п, Па; относительное сужение при разрыве -Ψ п . Допущения: -пренебрегаем упругими свойствами снаряда и преграды; -вся кинетическая энергия снаряда переходит в работу по перемещению снаряда и по деформации преграды и снаряда; Komissarov Yuriy Alekseevich -Russia, 125047, Moscow; Mendeleev Russian Chemical
doi:10.24143/2072-9502-2017-1-7-17 fatcat:mnxcho4sifcqdghgjjbghpfhta