ИССЛЕДОВАНИЕ СОУДАРЕНИЯ УДАРНИКА ИЗ ПОРИСТОГО ВОЛЬФРАМА С КОМБИНИРОВАННОЙ ПРЕГРАДОЙ

С.И. Герасимов Gerasimov; А.П. Калмыков Kalmykov; А.Г. Иоилев Ioilev; В.А. Кузьмин Kuzmin; С.А. Маскайкин Maskaikin

С.И. Герасимов Gerasimov Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров, Институт проблем машиностроения РАН – филиал Федерального исследовательского центра «Институт прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН», Нижний Новгород
А.П. Калмыков Kalmykov Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Саров
А.Г. Иоилев Ioilev Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
В.А. Кузьмин Kuzmin Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Саровский физико-технический институт – филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», Саров
С.А. Маскайкин Maskaikin Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Саров

Ключевые слова: высокоскоростное деформирование, рентгенография, пористый вольфрам, бессеточный метод моделирования Лагранжа

Аннотация

При высокоскоростном проникании (со скоростями более 2000 м/с) длина каверны от пористого ударника больше, чем от равного ему по размерам и плотности ударника из монолитного (сплошного) материала. Но при этом каверна у?же, так что объемы каверн практически одинаковы. Процесс срабатывания (уменьшения длины) и проникания ударников (пористого и монолитного) в течение длительного времени происходит практически одинаково и лишь на последней стадии проникания и особенно в фазе последействия (после полного срабатывания ударника) возникает отличие. Это объясняется тем, что в процессе движения пористого ударника из-за схлопывания пор происходит увеличение его плотности, так что плотность пористого ударника становится больше, чем плотность монолитного ударника. Тогда в случае ограниченной толщины преграды преимущество пористого ударника по глубине проникания может просто не успеть проявиться. Для подтверждения этого предположения представлены результаты опытов.
Представлены результаты экспериментов по соударению ударника из пористого вольфрама с комбинированной преградой, состоящей из пластины из стали и полиэтилена, проведен анализ результатов. Решена задача численного моделирования вышеуказанного эксперимента бессеточным лагранжевым методом моделирования сплошной среды. Приведены расчетная модель, результаты численного моделирования и сравнительный анализ результатов эксперимента и численного моделирования. При скорости внедрения 1920 м/с пористый ударник на 2,8% меньше срабатывается при пробитии прочной стальной преграды, но в малопрочной полиэтиленовой преграде коэффициент срабатывания у пористого ударника выше на 170% относительно стального. Кроме того, стальной ударник после пробития преграды (в воздухе) не разрушается, в отличие от пористого ударника, что также может быть следствием малой прочности последнего.