13 / 19
разрушение) малосущественно с точки зрения его влияния на процесс
проникания.
Подводя итог рассмотрению влияния предела текучести материа-
ла ударника на характеристики проникания, отметим, что реальные
значения
σ
Y
для сплава ВНЖ-90 (на уровне 1000МПа) близки к опти-
мальным, при которых обеспечивается максимум глубины проникания
(см. рис. 3).
Как видно на рис. 3, более существенное влияние на глубину про-
никания по сравнению с прочностью материала ударника оказывает
его скорость. Для ударника из сплава ВНЖ-90 с пределом текучести
1000МПа повышение его скорости с 1400 до 2000 м/с приводит к уве-
личению на 125 мм глубины каверны (с
L
= 545
мм до
L
= 670
мм),
что составляет примерно 23%. Одновременно с увеличением скорости
заметно возрастают и поперечные размеры каверны.
Следует отметить, что гидродинамический предел глубины прони-
кания (определяемый на основании гидродинамической теории про-
никания [2] длиной ударника и соотношением его плотности с плот-
ностью преграды) для рассматриваемого ударника из сплава ВНЖ-90
длиной
l
0
= 500
мм при действии по стальной преграде составляет
около 740 мм. Таким образом, глубина проникания при
v
0
= 2000
м/с
еще примерно на 10% ниже своего гидродинамического предела.
На рис. 4 полями плотностей материалов для различных момен-
тов времени проиллюстрировано проникание в стальную преграду
стержней-ударников длиной
l
0
= 500
мм из сплава ВНЖ-90 с ха-
рактерным для него значением предела текучести (
σ
Y
= 1000
МПа)
при начальных скоростях
v
0
= 1400
м/с (рис. 4,
а
) и
v
0
= 2000
м/c
(рис. 4,
б
). Представленные результаты свидетельствуют о реализации
в обоих случаях гидродинамических режимов проникания с полным
“срабатыванием” ударников в результате растекания их материала на
границе контакта с формируемой в преграде каверной.
На рис. 5 и 6 динамика проникания рассматриваемых в расчетах
удлиненных ударников из сплава ВНЖ-90 дополнительно иллюстри-
руется временными зависимостями глубины проникания
L
, текущей
длины ударника
l
, скорости заднего торца ударника
v
e
, скорости про-
никания
v
c
и осевого напряжения
σ
zc
на границе контакта с пре-
градой, построенными для следующих вариантов начальных скоро-
стей
v
0
и пределов текучести
σ
Y
материала ударника:
v
0
= 1400
м/с,
σ
Y
= 50
МПа (рис. 5,
а
);
v
0
= 1400
м/с,
σ
Y
= 1500
МПа (рис. 5,
б
);
v
0
= 2000
м/с,
σ
Y
= 1000
МПа (рис. 6).
Из сравнения данных, представленных на рис. 5, следует замет-
ное отличие в динамике изменения параметров проникания ударника,
практически лишенного прочности (
σ
Y
= 50
МПа, см. рис. 5,
а
), и
очень прочного ударника (
σ
Y
= 1500
МПа, см. рис. 5,
б
) при одной и
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 1 77