авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 ||

Деформирование и разрушение неоднородных материалов и конструкций при ударе и взрыве

-- [ Страница 2 ] --

Самым эффективным при пробитии 4-х мм стальных преград оказался удар ник 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 про бивное действие относительно тонких преград неоднозначно, и должно рассматри ваться в совокупности с параметрами процесса и физико-механическими характери стиками 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 измене нии 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 осесимметрич ных оболочечных ударников различной компоновки. Получено, что для дозвуковой скорости соударения наибольшим пробивным действием обладает ударник со стальным сердечником цилиндрической формы. Наибольшим остановочным дейст вием обладает ударник со свинцовым наполнителем с открытой конической выем кой. Показано, что путем изменения компоновки и формы ударника можно добиться увеличения на порядок его пробивного действия.

Для сверхзвуковой скорости соударения установлено, что наибольшим про бивным действием обладает также ударник со стальным сердечником цилиндриче ской формы. Повышенным остановочным действием для толстых преград обладает ударник с конической выемкой, а для тонких преград – ударник со свинцовым на полнителем с закругленной ГЧ и плоской ГЧ. Расчеты показали, что для данной на чальной скорости взаимодействия изменение компоновки и формы ударника может привести к увеличению его пробивного действия для некоторых типов преград бо лее чем в 2 раза.

Для полубесконечных преград из алюминиевого сплава Д16 самым эффектив ным по глубине внедрения оказался ударник с грибовидным стальным сердечником.

Меньше других внедрился ударник со свинцовым наполнителем с конической вы емкой, покрытой оболочкой.

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

6. На результатах расчетов напряженно-деформированного состояния осесим метричных цилиндрических ударников и ударников с оживальной ГЧ показана воз можность применения и перспективность использования разработанной методики компьютерного моделирования к решению задач о пробитии преград крупногаба ритными 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, вре мени начала инициирования детонации заряда ВВ, укорочения, расширения ударни ков и времени начала разрушения преград. При скорости взаимодействия выше ско рости 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 вре менные зависимости параметров процессов сравнительно несложно могут быть ис пользованы для построения аппроксимационных формул или приближенных инже нерных 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 крите рия стойкости для преград со скрепленными слоями довольно близки к этому вари анту 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 крите рия R были больше, чем при действии ударника с ОГЧ, за исключением варианта (2 + 4). Детальный анализ динамики процесса пробития в последнем случае показы вает, что повышенная стойкость объясняется более сильным, чем в других вариан тах, защемляющим действием верхнего слоя преграды.

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

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

Получено, что в случае нагружения градиентных преград компактным удар ником 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 про цессе проникания преобладал сдвиговой механизм разрушения. При этом наиболь шее 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 прак тически не меняется.

Показана возможность применения и перспективность использования разра ботанной методики численного моделирования для решения задач ударного нагру жения функционально-градиентных материалов.

9. Предложенный подход и разработанные на его основе средства математиче ского 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 каче ственно согласуются с экспериментом. Численным моделированием установлено, что увеличение массы заряда ВВ в воде подо льдом приводит к образованию на на чальной 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 зависимо сти 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 ма териалов и конструкций, так и при выработке практических рекомендаций по поис ку оптимальных путей повышения стойкости перспективных противоударных защит и эффективности действия поражающих элементов.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских диссертаций 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 нагру жения неоднородных пластин // Вычислительные технологии. – 2002. – Т.7, ч. 2. – С.

154-162.

4. Глазырин В.П., Трушков В.Г., Ольшанский А.Б. Пробитие слоистых пре град, 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 взаимодейст вия 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. Фи зика. – 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 компо новки 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 ма териалов при ударе и взрыве // Вестник Академии военных наук. – 2008. – № 3 (24).

– С. 94-98.

Публикации в других изданиях 13. Глазырин В.П., Платова Т.М, Макаров П.В. Структура ударных волн пер вичного и вторичного сжатия // Детонация. Критические явления. Физико химические превращения в ударных волнах. – М.: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1978. – С. 84-87.

14. Глазырин В.П., Платова Т.М, Саженов А.П. Расчет ударных волн в релак сирующей среде // Прикладные вопросы деформируемых тел: сб. статей. – Томск:

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 // Прикладные вопросы деформируемых тел:

сб. статей. – Томск: 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 // Нелинейные волны дефор мации. – Таллин: Изд-во БИТ, ИОТАМ, 1982. – С. 157-161.

17. Глазырин В.П., Саженов А.П. Об одном способе определения параметров дислокационной модели // Механика сплошных сред. – Томск: Изд-во Том. 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 детонации. – Черного ловка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1985. – С. 91-94.

19. Глазырин В.П., Платова Т.М. Численное исследование вязкопластической деформации металлов при импульсном нагружении // Механика деформируемых тел. – Томск: Изд-во ТГУ, 1987. – С. 170-177.

20. Глазырин В.П., Платова Т.М. Вязкие свойства металлов при импульсном нагружении // Инженерно-физический сборник. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. – С. 101-109.

21 Глазырин В.П., Платова Т.М. Структура стационарных и нестационарных ударных волн в металле // Вопросы физики и газодинамики ударных волн: Материа лы 1 Всесоюзн. совещания. – М.: Изд-во ИХФ АН СССР, 1988. – С. 114-117.

22. Глазырин В.П., Аржанников Г.А. Моделирование динамического нагруже ния толстостенного цилиндра с учетом упрочнения // Механика деформируемых тел / под ред. В.П. Глазырина. – Томск: Изд-во Том. 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 // Между народная конференция по судостроению: Материалы конф. – СПб.: Изд-во ЦНИИ им. А.Н. Крылова, 1994. – С. 140-148.

24. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование пробития слои стых преград комбинированным ударником // Исследование по баллистике и смеж ным вопросам механики / под ред. И.Б. Богоряда. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1999.

– Вып. 3. – С. 96-97.

25. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование откола в пла стинах с неоднородностями // Исследование по баллистике и смежным вопросам механики / под ред. И.Б. Богоряда. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2001. – Вып. 4. – С. 68-70.

26. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование ударного нагру жения неоднородных преград // Фундаментальные и прикладные проблемы совре менной механики: Материалы III Всероссийской научно-технической конференции.

– Томск: Изд-во Том. ун-та, 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 Том. ун-та, 2002. – С. 150-151.

28. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Поведение неоднородных пре град при динамическом нагружении // Исследование по баллистике и смежным во просам механики / под ред. И.Б. Богоряда. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. – Вып. 5. – С. 106-108.

29. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Анализ взаимодействия ком пактных ударников со скрепленными преградами // Современные методы проекти рования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения: сб. материалов III науч ной конференции Волжского регионального центра РАРАН: в 2 т. – Саров: Изд-во 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 // Наука. Промышленность.

Оборона: Труды Всероссийской научно-технической конференции. – 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 // Современные техника и технологии: Труды XI Международной научно практической конференции молодых ученых: в 2 т. – 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 // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: Материалы докладов Всероссийской научно-практической конфе ренции молодых ученых. – Красноярск: Изд-во СибГАУ. – С. 48-49.

33. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Расчет ударноволнового нагру жения преград с градиентом прочностных свойств // Внутрикамерные процессы, го рение и газовая динамика дисперсных систем: Сб. материалов V Международной школы-семинара: в 2 т. – СПб.: Изд-во БГТУ «Военмех», 2006. – Т. 2. – С. 79-80.

34. Glazyrin V.P., Orlov M. Yu., Orlov Yu. N. Investigation of destruction of func tional 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 // Перспек тивы развития фундаментальных наук: Сб. трудов III Международной конференции.

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 // Вычислительные и инфор мационные технологии в науке, технике и образовании: Труды международной кон ференции. – Павлодар, 2006. – Т. 1. – С. 319-322.

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

38. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численные исследования удар ного нагружения преград с градиентным распределением прочностных свойств // Фундаментальные и прикладные проблемы современной механики: Материалы кон ференции. – 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 проби тия преград неоднородными ударниками // Фундаментальные и прикладные про блемы 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 со временной механики: Материалы конференции. – Томск: Изд-во ТГУ, 2006. – С. 251-252.

42. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Моделирование поведения рези ны 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 про цесса пробития многослойных преград удлиненным ударником // Наука. Промыш ленность. Оборона: труды VIII Всероссийской научно-технической конференции.

Ежегодное приложение к журналу «Вестник академии военных наук». – Новоси бирск: Изд-во НГТУ, 2007. – С. 89-93.

44. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Исследование пробития одно родных и двухслойных преград компактным ударником // Перспективы развития фундаментальных наук: Сб. трудов IV Международной конференции студентов, ас пирантов и молодых ученых. 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 // Prospects of fundamental sciences development: Conference proceedings IV International conference of students and yongs scientist. Tomsk 15- May 2007. – Tomsk: TPU. – Р. 76-78.

46. Глазырин В.П., Орлов М.Ю., Орлов Ю.Н. Численное моделирование удар но-волнового нагружения функционально-градиентных преград // Решетневские чтения: Материалы XI Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика Решетнева М.Ф.

(6-10 ноября 2007 г.). – Красноярск: Изд-во СибГАУ, 2007. – 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 Том. ун-та, 2007. – 572 с.



Pages:     | 1 ||
 




 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.