ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ УДАРНИКА МЕЖДУ МОРФОЛОГИЧЕСКИ РАЗЛИЧНЫМИ ЧАСТЯМИ ОБЛАКА ФРАГМЕНТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ АЛЮМИНИЕВОГО УДАРНИКА СО СТАЛЬНОЙ СЕТОЧНОЙ ПРЕГРАДОЙ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 22 > №3 / 2016 / Страницы: 452-463

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ УДАРНИКА МЕЖДУ МОРФОЛОГИЧЕСКИ РАЗЛИЧНЫМИ ЧАСТЯМИ ОБЛАКА ФРАГМЕНТОВ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ АЛЮМИНИЕВОГО УДАРНИКА СО СТАЛЬНОЙ СЕТОЧНОЙ ПРЕГРАДОЙ

, ,

Аннотация:

В настоящей работе было проведено численное моделирование ранее выполненных экспериментов [1] по фрагментации алюминиевого ударника диаметром 6.35 мм на одиночных стальных сеточных преградах различной удельной массы. Удельная масса сеток в этих экспериментах изменялась за счет изменения диаметра проволоки, из которой была сплетена сетка. При численном моделировании определялись пространственное распределение фрагментов, их масса и кинетическая энергия (КЭ). Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментом, показывая, что облако фрагментов состоит из двух морфологически различных групп фрагментов, сильно различающихся по массе: центральной группы, состоящей основном из четырех крупных фрагментов, и крестообразно расположенных четырех групп линейно-распределенных цепочек более мелких фрагментов. Центральная группа фрагментов образована из материала, который до взаимодействия ударника с сеткой был целиком сосредоточен в тыльной части ударника. Численное моделирование вслед за экспериментом показывает, что общая КЭ облака фрагментов убывает с увеличением диаметра проволки (удельной массы) сетки. Уменьшение общей КЭ фрагментов связано с более глубоким разрушением ударника. Как следует из численного моделирования, наибольший фрагмент в облаке обладает наибольшей КЭ, которая уменьшается с увеличением диаметра проволки (удельной массы) сетки. Из численного моделирования также следует, что КЭ группы центральных фрагментов понижается по отношению к общей КЭ облака фрагментов с увеличением диаметра проволоки (удельной массы) сетки, в то время как относительная кинетическая энергия остальных более мелких фрагментов растет. Применительно к экранной защите космического аппарата от метеороидов и орбитального мусора это означает перераспределение КЭ облака фрагментов на большей площади защищаемой стенки, уменьшая, таким образом, вероятность ее пробития.

56