3 / 15
С.С. Рассоха, С.В. Ладов, А.В. Бабкин
76
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
момент становится равной нулю, затем меняет свой знак с положительного на
отрицательный и далее возвращается к первоначальному значению с обратным
изменением знака. Так же загадочно, с точки зрения этих гипотез, выглядит за-
висимость компенсируемой угловой скорости от числа рифлений
n
[3].
Все это в совокупности подтолкнуло к изучению возникновения вращательно-
го движения в рифленых КО и к получению аналитических зависимостей, которые
бы позволили оценить угловую скорость вращения таких КО и КС.
Основной метод, используемый в настоящей работе при изучении рифле-
ных облицовок, — метод численного моделирования. Решение выполнялось
в программной среде ANSYS–LS-DYNA [12, 13].
На начальном этапе исследований для упрощения анализа вместо рифленой
облицовки рассматривалось тело гребенчатой формы, у которого гребенка рас-
полагалась на поверхности, обращенной в сторону взрывчатого вещества (ВВ).
Численный анализ возникновения поперечного движения в таком теле при
действии на него взрывной нагрузки показал, что поперечная скорость начина-
ет возрастать в момент выхода детонационной волны на поверхность раздела
взрывчатое вещество–гребенчатое тело.
По всей видимости, при пересечении косой ударной волной поверхности
раздела сред на этой поверхности возникает давление, значение которого зави-
сит от угла подхода ударной волны [14]. Данная зависимость приводит к воз-
никновению силы, сообщающей всему телу поперечную скорость.
В значительной мере этот вывод совпадает с «транспортной» гипотезой, вы-
сказанной в работе [3].
Следующим этапом анализа вращения рифленых КО стало численное моде-
лирование их схлопывания, т. е. был выполнен переход от поперечного движе-
ния плоского гребенчатого тела к более сложному движению, возникающему в
рифленой КО, обладающей симметрией поворота.
Геометрически расчетная схема решаемой задачи представляет собой сечение
КЗ, состоящего из корпуса, ВВ и КО, плоскостью, перпендикулярной оси симмет-
рии заряда. Размеры облицовки в задаче были выбраны максимально близкими к
использованным в экспериментальной работе [3], а именно:
а
= 0,25 мм;
Т
= 1 мм;
ψ = 30°;
n
= 16;
R
= 15 мм; δ = 6°.
Все приведенные далее расчеты однотипны относительно использованной
сетки, начальных и граничных условий, моделей материалов, а также численно-
го метода решения.
Расчетная область представляет собой квадрат со стороной 84 мм, разбитый
на элементы размером 0,1 × 0,1 мм.
В начальный момент времени все материалы покоились. Детонация иницииро-
валась по внешней цилиндрической поверхности ВВ, прилегающей к корпусу.
На внешних границах расчетной области задавалось условие свободного вы-
текания материалов.
В качестве модели материала медной облицовки и алюминиевого кор-
пуса использовали модель упругопластического тела с упрочнением