Определение эффективности действия ударника по преграде и его рациональных конструктивных параметров (стр. 3 из 3)
6-й этап — разгона пластины ЭДЗ продуктами детонации, сопровождаемый ее разворотом. Данный этап можно считать завершенным в момент касания боковых поверхностей внедряющейся КС и отверстия к верхней пластине ЭДЗ (рис. 1, а);
7-й этап — взаимодействие пластины ЭДЗ и КС, в результате которого осуществляется взаимное влияние движущихся тел, сказывающееся на изменении направления и скорости движения струи и пластины. Этап заканчивается в момент прекращения контакта КС с пластиной ЭДЗ (рис. 1, б);
8-й этап — независимое движение КС и пластины ЭДЗ. Этап завершается в момент следующего касания боковой поверхности струи с противоположной стороной отверстия пластины ЭДЗ (рис. 1, в);
9-й этап — повторное взаимодействие КС с боковой поверхностью отверстия пластины ЭДЗ (физическая картина и математическое описание данного этапа аналогичны 6-му, принципиальная разница заключается лишь в направлении отклонения траектории КС от базовой). В дальнейшем возможно многократное повторение 6 - 9-го этапов. Завершение описанной процедуры происходит в результате полного срабатывания КС;
 |
10-й этап — эффективное воздействие сохранившихся частей КС на основную преграду.
Рис.1. Этапы взаимодействия кумулятивной струи с летящей пластиной элемента динамической защиты
Выполнение основных подсчётов и анализ решения
Расчеты для выбора размеров кумулятивного снаряда проходили с помощью компьютерной программы. Основной принцип подсчета состоял в подборе значений размеров кумулятивного снаряда, до тех пор пока критерий Хельда будет меньше 180, и при этом не произошел разрыв струи. После подсчета можно свести новые значения размеров кумулятивного снаряда в таблицу.
| № |  |  | d4 мм | d3 мм | d2 мм | d1мм | Fм | Dм/с |   |  мм |  мм |
| 23 | 35 | 34 | 71 | 74 | 77 | 80 | 0,5 | 8950 | 1850 | 10 | 10 |
* ROST=7810. ROM =8960. ROVV=1850. DVV = 7802.3 *
* ROPR=7810. FOKUS=.5000 *
*************************************************************
* N сеч * X,см *W0, м/с *ALF,гр* W1, м/с * D от,см *B,см *
*************************************************************
* 1 * .290 * 3293.7 * 33.43 * 10969.7 * .020 * 8.127 *
*************************************************************
* 2 * .871 * 3121.8 * 37.37 * 9230.1 * .028 * 6.710 *
*************************************************************
* 3 * 1.451 * 3032.5 * 38.36 * 8719.2 * .063 * 2.026 *
*************************************************************
* 4 * 2.032 * 2979.2 * 38.50 * 8531.3 * .082 * 1.248 *
*************************************************************
* 5 * 2.613 * 2941.8 * 38.43 * 8440.8 * .135 * .995 *
*************************************************************
* 6 * 3.193 * 2911.8 * 38.32 * 8379.8 * .177 * .925 *
*************************************************************
* 7 * 3.774 * 2885.1 * 38.23 * 8324.9 * .207 * .926 *
*************************************************************
* 8 * 4.354 * 2859.5 * 38.16 * 8267.4 * .229 * .958 *
************************************************************
* 9 * 4.935 * 2833.9 * 38.12 * 8201.8 * .245 * 1.003 *
*************************************************************
* 10 * 5.515 * 2807.7 * 38.12 * 8127.7 * .258 * 1.056 *
*************************************************************
* 11 * 6.096 * 2780.4 * 38.13 * 8044.3 * .269 * 1.109 *
************************************************************
* 12 * 6.677 * 2751.7 * 38.18 * 7951.3 * .272 * 1.190 *
*************************************************************
* 13 * 7.257 * 2721.4 * 38.27 * 7843.9 * .279 * 1.249 *
*************************************************************
* 14 * 7.838 * 2689.2 * 38.38 * 7727.3 * .278 * 1.337 *
*************************************************************
* 15 * 8.418 * 2655.2 * 38.53 * 7595.8 * .274 * 1.436 *
*************************************************************
* 16 * 8.999 * 2619.0 * 38.71 * 7456.1 * .272 * 1.528 *
*************************************************************
* 17 * 9.580 * 2580.7 * 38.94 * 7300.1 * .273 * 1.609 *
*************************************************************
* 18 * 10.160 * 2540.0 * 39.21 * 7130.4 * .263 * 1.736 *
*************************************************************
* 19 * 10.741 * 2496.9 * 39.53 * 6947.9 * .256 * 1.855 *
*************************************************************
* 20 * 11.321 * 2451.2 * 39.88 * 6756.2 * .240 * 2.042 *
*************************************************************
* B сум = 39.062 *
**********************
АНАЛИЗ ГРАФИКОВ
1. График скорости схлопывания
В сечении 1 скорость схлопывания максимальна, т.к. взрывная волна с наибольшим давлением воздействует на кумулятивную воронку, поэтому кумулятивная облицовка будет схлопываться быстрее. В каждом из последующих сечений скорость схлопывания уменьшается, т.к. уменьшается количество взрывчатого вещества (масса ВВ) и соответственно сила действующая на кумулятивную воронку, график скорости схлопывания кумулятивной облицовки убывает.
2. График изменения угла схлопывания
В рассмотренном случае угол схлопывания кумулятивной воронки в двадцати сечениях, колеблется в пределах от 33,43 до 39,88 градусов, что близко к 35 градусам – углу раствора воронки. В интервале от 1-ого до 4-ого сечения идёт резкое возрастание угла схлопывания из-за большого давления взрывной волны на кумулятивную воронку (в 1-ом сечении скорость схлопывания кумулятивной воронки максимальная). Затем с 4-ого по 10-ое сечение величина угла схлопывания уменьшается (график убывает), т.к. скорость схлопывания уменьшается из-за уменьшения давление взрывной волны действующего на кумулятивную воронку. С 10-ого по 20-ое сечение угол схлопывания возрастает вследствие того, что давление на кумулятивную воронку возрастает за счёт влияния помимо основной волны (движущуюся по радиальному направлению) ещё и волны отражённой от стенок корпуса, т.к., расстояние от кумулятивной воронки до корпуса уменьшается и к 20-ому сечению минимальна. Таким образом, можно сказать, что зависит от геометрических характеристик кумулятивных облицовок, и соответственно для конических КО угол схлопывания должен возрастать.
3.График изменения скорости кумулятивной струи
В сечении 1 скорость кумулятивной струи максимальна, т.к. фронт взрывной волны с большим давлением воздействует на кумулятивную воронку да и к тому же масса облицовки меньше, поэтому в этом сечении скорость будет высокая. В каждом из последующих сечений скорость кумулятивной струи будет уменьшается, т.к. уменьшается количество взрывчатого вещества, (соответственно уменьшается и давление на кумулятивную воронку) и увеличивается масса кумулятивной облицовки, график скорости элементов КС убывает.
4.График изменения глубины пробития преграды
В интервале с 1-ого сечения до 5-ого сечение глубина пробития преграды уменьшается из-за того, что кумулятивная струя имеет большой импульс (скорость элементов кумулятивной струи максимальная). Но при увеличении диметра, увеличивается и площадь преграды соответственно график убывает. С 5-ого по 20-ое сечение глубина пробития возрастает из-за массы элементов этого сечения.
5.График изменения диаметра отверстия в преграде
График фактически показывает диаметр кумулятивной струи, так как диаметр отверстия в преграде зависит полностью от формы кумулятивной струи, а именно от диаметров её элементов. С 1-ого по 17-ое сечение радиус отверстия увеличивается, т.к. увеличивается радиус элементов КС на этом интервале. А с 17-ого по 20-ое сечение уменьшаются, так как там находится сужение хвостовой части.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной работе были определены рациональные конструктивные параметры кумулятивного снаряда. Расчеты выполнялись с помощью компьютерной программы. На основании результата программы были построены графики, которые показали:
1.Изменения скорости схлопывания кумулятивной облицовки;
2.Изменения угла схлопывания;
3.Изменения скорости элементов кумулятивной струи;
4.Изменения диаметра отверстия в преграде;
5.Изменения глубины пробития в преграде.
1. «Вопросы моделирования и конструирования кумулятивных зарядов»
учебное пособие; Воротилин М.С., Князева Л.Н., Чуков А.Н.; 1999
2. Баум Ф.А., Арленко Н.П., Станюкович Л.П.; «Физика взрыва» Москва; Наука; 1975
3. Воротилин М.С., Сазонов Д.Ю.; «Методика проектирования кумулятивных зарядов с учётом влияния технической несовместимости конструкции»; Сборник научных трудов: «Прикладные задачи механики и газовой динамики»; Тула; ТулГУ; 1997