11 / 19
Рис. 2. Форма каверны в стальной
преграде при проникании удлинен-
ных ударников из сплава ВНЖ-90 с
различными значениями предела те-
кучести при начальной скорости вза-
имодействия 1600 м/с:
а–г
—
σ
Y
= 50; 500; 1000; 1500
МПа со-
ответственно
(его предела текучести) на глуби-
ну проникания при рассмотренных
скоростях взаимодействия. Так,
при скорости
v
0
= 1400
м/c раз-
ность между максимальным и ми-
нимальным пробитием для диапа-
зона изменения предела текуче-
сти материала ударника
σ
Y
от 50
до 1500МПа не превышает 10%
(максимальное пробитие — 560 мм,
минимальное — 510 мм). С повы-
шением скорости взаимодействия
влияние предела текучести матери-
ала ударника становится еще сла-
бее. Изменение глубины проника-
ния в зависимости от значения
σ
Y
материала ударника в случае
v
0
= 2000
м/c составляет около 7%.
Однако заслуживает внимания
“необычный” характер влияния
прочностных свойств материала
ударника на глубину проникания,
наиболее контрастно проявляющийся при скорости
v
0
= 1400
м/c (см.
рис. 3). “Необычность” заключается в наличии экстремума — с уве-
личением значения
σ
Y
глубина пробития сначала возрастает, а затем
начинает уменьшаться. Отмеченный характер поведения глубины про-
никания
L
в зависимости от предела текучести материала ударника со-
храняется и при начальных скоростях взаимодействия 1600 и 1800 м/с.
При этом с повышением скорости точка максимума смещается в сто-
рону больших значений
σ
Y
. При
v
0
= 2000
м/c глубина каверны с
ростом значения
σ
Y
в рассмотренном диапазоне от 50 до 1500МПа
монотонно возрастает, однако, очевидно, при дальнейшем увеличении
предела текучести материала ударника (сверх 1500МПа) также долж-
но наступить снижение
L
.
При скорости
v
0
= 1400
м/c глубина пробития практически ли-
шенного прочности ударника (
σ
Y
= 50
МПа) оказывается больше, чем
в случае
σ
Y
= 1500
МПа (
L
= 540
мм против
L
= 510
мм, рис. 3).
Очевидно, обнаруженный в ходе численного моделирования “необыч-
ный” эффект требует своего физического обоснования. Это обоснова-
ние может быть дано с привлечением соображений энергетического
характера. Известно, что объем каверны, формирующейся в преграде
при высокоскоростном проникании ударника, зависит от его кинети-
ческой энергии [19]. Как следует из рис. 2, с увеличением предела
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 1 75