2 / 13
Влияние сжимаемости снаряжения на параметры его состояния…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5
29
что может повлечь нештатное функционирование ударника [1]. Актуальность
вопросов, связанных с прогнозированием поведения снаряжения ударников
при проникании в скальные и бетонные преграды, особенно возрастает при
увеличении начальных скоростей взаимодействия.
В настоящей работе приведены результаты численного моделирования в рам-
ках двумерной осесимметричной задачи механики сплошных сред поведения сна-
ряжения ударника диаметром 126 мм и полной массой около 54 кг под действием
осевой перегрузки, возникающей при его проникании в бетонную преграду со ско-
ростью 1000 м/с. Задачу решали в следующей постановке (рис. 1). Снаряжение
занимало область, форма которой соответствовала форме зарядной каморы удар-
ника. Границы этой области считались абсолютно жесткими (недеформируемыми).
Они полагались также неподвижными, так как задачу удобно решать в неинерци-
альной системе отсчета, связанной с ударником (система отсчета движется в осевом
направлении с отрицательным ускорением, испытываемым ударником при прони-
кании). При этом закон изменения ускорения ударника в зависимости от времени
брался из решения независимой задачи о его проникании в бетонную преграду,
в предположении, что ударник при проникании ведет себя, как абсолютно твердое
недеформируемое тело, а взаимодействие происходит без угла атаки по нормали к
свободной поверхности преграды [2, 3]. При расчете динамики проникания удар-
ника предполагалось также, что он не оснащен импульсным реактивным двигате-
лем, срабатывающим в процессе движения в преграде (для увеличения глубины
проникания) [4, 5], так что ускорение ударника определялось только силой сопро-
тивления бетонной преграды. Неинерциальность используемой системы отсчета
учитывали путем введения в уравнение осевого движения частиц снаряжения сил
инерции с объемной плотностью
ng
(
— плотность снаряжения;
n
— осевая пе-
регрузка, испытываемая ударником при проникании, определяемая модулем от-
ношения его ускорения к ускорению свободного падения
g
):
Рис. 1.
Схема проникания в бетонную преграду ударника со снаряжением:
1
— бетонная преграда;
2
— ударник;
3
— зарядная камора со снаряжением;
4
— тыльная поверх-
ность снаряжения