Феноменологическая модель пробивания керамических преград

Представлена модель пробивания керамической преграды с образованием расширяющейся конической пробоины, позволяющая определить угол раствора выбиваемого из преграды конуса в зависимости от прочностных характеристик керамики и соотношения толщины керамического слоя и диаметра ударника. Показано, что основная причина такого разрушения состоит в существенно меньшей прочности керамики на растяжение по сравнению с прочностью на сжатие. С использованием энергетического критерия разрушения разработана методика расчета предельной скорости пробития керамической преграды. Двумерное численное моделирование процесса соударения стальных ударников с корундовыми пластинами показало удовлетворительное совпадение конфигурации образующихся конических трещин, полученной расчетным путем, с конфигурацией, наблюдаемой в экспериментах, при условии, что значения пределов прочности на сжатие и растяжение выбраны в соответствии с рекомендациями разработанной модели.

Литература

[1] Кобылкин И.Ф., Селиванов В.В. Материалы и структуры легкой бронезащиты. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. 191 с.

[2] Rosenberg Z., Dekel E. Terminal ballistic. Berlin: Springer-Verlag, 2012. 323 p.

[3] Легкие баллистические материалы / под ред. А. Бхатнагара, пер. с англ. под ред. С.Л. Баженова. М.: Техносфера, 2011. 392 с.

[4] Григорян В.А., Белобородько А.Н., Кобылкин И.Ф., Дорохов Н.С. Частные вопросы конечной баллистики / под ред. В.А. Григоряна. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 592 с.

[5] Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. 640 с.

[6] Физика взрыва / под ред. Л.П. Орленко. В 2 т. Т. 2. М.: Физматлит, 2002. 656 с.

[7] Данилин Г.А., Огородников В.П., Заволокин А.Б. Основы проектирования патронов к стрелковому оружию. СПб.: Балт. ГТУ, 2005. 374 с.

[8] Wilkins M.L. Computer simulation of penetration phenomena. Ballistic materials and penetration mechanics. Elsevier, 1980. P. 225-252.

[9] Hazel P.J. Armour. Material, theory and design. Boca Raton: CRC Press, 2016. 395 p.

[10] Autodyn. Interactive non-linear analysis software. Theory Manual. Century Dynamics inc., 1998. 244 p.

[11] Johnson C.R., Holmquist T.J. An improved computational constitutive model for brittle materials // Joint AIRA/APS Conference "High Pressure Science and Technology". Colorado Springs, 1993.