МОДЕЛЬ ПЕРЕНОСА ИМПУЛЬСА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ УДАРЕ | Механика | композиционных | материалов и конструкций

МОДЕЛЬ ПЕРЕНОСА ИМПУЛЬСА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ УДАРЕ

,

Аннотация:

Построена аналитическая механическая модель эжекции, возникающей при высокоскоростном ударе жесткого ударника по полубесконечной преграде, и дана оценка массы эжекции и эффекта усиления импульса, передаваемого преграде при ударе. Эффект усиления импульса вызван выбросом (эжекцией) фрагментов преграды в направлении, противоположном направлению полета ударника. В настоящее время проявляется устойчивый интерес к исследованию этого эффекта. Это связано, в частности, с возможным применением эффекта для отклонения потенциально опасного объекта (астероида), сближающегося с Землей, посредством ударного космического аппарата, использующего эффект усиления импульса. Модель, представленная в настоящей работе, построена в приближении плоской деформации с использованием минимального числа параметров материалов ударника и преграды. Получены уравнения для массы эжекции и приращения импульса преграды, в зависимости от глубины внедрения ударника. Модель учитывает зависимость угла вылета эжекционных фрагментов от глубины внедрения ударника. Показано, что модель адекватно описывает импульс эжекции, скорость изменения импульса эжекции и массу эжекции в зависимости от глубины проникания ударника. Проверяется возможность представления импульса и массы эжекции скейлинговыми соотношениями как для отношения плотностей ударника и преграды, ptρρ, так и для динамического параметра 20ttVYγρ= (0V — скорость удара, tY — предел текучести преграды), в которых коэффициент пропорциональности зависит только от формы ударника. Найдено, что скейлинг по динамическому параметру γ имеет место при сγ γ>, где 330сγ≈, которое, например, для алюминия дает переходное значение 02.5 км/сcV =.

1