1 / 12 Next Page
Information
Show Menu
1 / 12 Next Page
Page Background

62

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6

УДК 623.445+539.411.5

DOI: 10.18698/0236-3941-2016-6-62-73

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОБИВАНИЯ

КЕРАМИЧЕСКИХ ПРЕГРАД

И.Ф. Кобылкин

kobylkin_ivan@mail.ru

А.А. Горбатенко

selenta92@mail.ru

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация

Аннотация

Ключевые слова

Представлена модель пробивания керамической пре-

грады с образованием расширяющейся конической

пробоины, позволяющая определить угол раствора

выбиваемого из преграды конуса в зависимости от

прочностных характеристик керамики и соотношения

толщины керамического слоя и диаметра ударника.

Показано, что основная причина такого разрушения

состоит в существенно меньшей прочности керамики

на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие.

С использованием энергетического критерия разруше-

ния разработана методика расчета предельной скоро-

сти пробития керамической преграды. Двумерное

численное моделирование процесса соударения сталь-

ных ударников с корундовыми пластинами показало

удовлетворительное совпадение конфигурации обра-

зующихся конических трещин, полученной расчетным

путем, с конфигурацией, наблюдаемой в эксперимен-

тах, при условии, что значения пределов прочности на

сжатие и растяжение выбраны в соответствии с реко-

мендациями разработанной модели

Керамическая преграда, кониче-

ская трещина, пробитие, пре-

дельная скорость, энергетиче-

ский критерий разрушения

Поступила в редакцию 22.03.2016

©МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016

Введение.

Комбинированная броня, состоящая из лицевого керамического и

тыльного энергоемкого металлического или композитного органопластикового

слоев, является весьма эффективной защитой от действия бронебойных пуль,

имеющих высокую проникающую способность. По существу, такая защитная

структура в настоящее время является единственно возможной основой легкой

индивидуальной и локальной бронезащиты высокого уровня. Высокая проти-

вопульная стойкость комбинированной брони с лицевым керамическим слоем

обеспечивается наличием именно керамики, высокотвердого, но очень хрупкого

материала. Особенностями пробивания керамических слоев преград являются

задержка проникания ударника в преграду и разрушение керамики в области

воздействия в форме усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к

лицевой поверхности преграды, на которую действуют пули [1], что и обеспечи-

вает их высокую противопульную стойкость. Диаметр основания конуса не-

сколько превышает диаметр ударника, а угол раствора конуса изменяется в пре-

делах 2

= 100…130

.