2 / 12
Возбуждение детонации в снаряжении оболочечных взрывных устройств…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 3
55
где
2
—
G v d
=
энергетический параметр, определяющий инициирующую спо-
собность КУ диаметром
d
и движущегося со скоростью
v
;
кр
G
— критическое
значение энергетического параметра, необходимое для инициирования детона-
ции в открытом заряде ВВ;
m
— коэффициент, учитывающий экранирование
заряда ВВ оболочкой;
1
δ
— толщина передней стенки оболочки;
κ
— коэффи-
циент, учитывающий влияние формы головной части ударника;
Z
об
, Z
КУ
, Z
ВВ —
импедансы материалов оболочки, КУ и ВВ соответственно. Из энергетического
критерия (1) следует известная эмпирическая формула Джакобса — Русланда
для критической скорости ударника
кр
v
[2].
Энергетический критерий (1) качественно правильно отражает известные
экспериментальные данные при воздействии высокоскоростных КУ с плоскими
торцами на открытые заряды ВВ, когда
1
0,
0.
δ = κ =
При воздействии ударников
с полусферической головной частью в [2] рекомендуют принимать
1.
κ =
Если
воздействие осуществляется на экранированные заряды ВВ, то значение коэф-
фициента
m
обычно принимается равным отношению плотностей материалов
экранирующей оболочки и КУ. Такие значения коэффициентов
κ
и
m
не позво-
ляют достичь удовлетворительного согласия с экспериментальными и расчет-
ными значениями критических скоростей инициирования детонации, что пре-
пятствует использованию энергетического критерия (1) в инженерной практике
при предварительном проектировочном анализе инициирующей способности
КУ. Поэтому одна из задач численного моделирования состояла в расчете значе-
ний
кр
v
при различных конструкциях КУ и условиях их взаимодействия с обо-
лочечными ВУ для последующего подбора подходящих значений коэффициен-
тов
κ
и
m
.
Постановка задачи.
Для исследования выбрана обобщенная модель обо-
лочечного ВУ, приведенная на рис. 1. Толщина стенок оболочки принималась
равной 5 мм, материал оболочки — среднеуглеро-
дистая сталь. В качестве снаряжения использова-
лись два наиболее распространенных литьевых
взрывчатых состава: ТГ 40/60 — сплав ТНТ (40 %)
и гексогена (60 %); ТНТ — тринитротолуол. Сплав
ТГ 40/60 по рецептуре совпадает с американским
составом B [3], поэтому далее между этими взрыв-
чатыми составами не делается различия и обозна-
чаются они как сост. B.
Расчетная модель содержит четыре основных
элемента: цилиндрический КУ, ВВ, оболочку и
окружающий воздух. Материал ударника — сред-
неуглеродистая сталь. Изучалось высокоскорост-
ное ударное воздействие на ВУ КУ диаметром 10, 12, 14 и 16 мм со следующи-
ми формами головной части: плоским торцом, сферической и конической
(рис. 2).
Рис. 1.
Постановка задачи