3 / 16
Определение энергии кумулятивной струи различными способами
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017 3
Такая аппаратура есть и используется некоторыми промышленными
и академическими организациями, которые занимаются исследова-
ниями быстропротекающих процессов. Разработаны соответствую-
щие методики, в частности широко известный метод «меченой
струи», предложенный в 1956 г. академиком В.М. Титовым [4, 13]. В
настоящее время подобные методики совершенствуются, однако их
использование, например, при проведении учебных лабораторных
работ в вузах, неоправданно и затруднено в силу объективных при-
чин. К тому же если точность определения скорости элемента струи
при рентгенографировании достаточно велика, точность определения
массы элемента струи при обработке рентгенограмм составляет лишь
20…30 % [14].
В настоящей статье рассматривается вопрос о возможности экс-
периментально-теоретического определения энергии кумулятивной
струи двумя достаточно простыми способами:
•
по энергии деформирования цилиндрического образца из пла-
стичной стали;
•
по необратимым потерям энергии при проникании кумулятив-
ной струи в цилиндрический образец из пластичной стали, определя-
емым методом калориметрирования.
Оба способа разработаны и апробированы в МГТУ им. Н.Э. Бау-
мана при проведении исследовательских и учебных лабораторных
работ [14].
Определение энергии кумулятивной струи по энергии дефор-
мирования цилиндрического образца из пластичной стали. Тео-
ретическая часть.
При проникании в преграду кинетическая энергия
кумулятивной струи расходуется на механическую работу по углуб-
лению и радиальному расширению пробоины. Образование полости
в металлической преграде, вызванное воздействием элементов струи,
происходит за счет расходования материала самих элементов струи
при проникании [4].
Воспользуемся предположением о том, что кинетическая энергия
кумулятивной струи при внедрении в пластическую преграду полно-
стью переходит в работу радиального расширения пробоины, и при-
мем следующие допущения:
•
энергия кумулятивной струи выделяется вдоль оси пробоины
мгновенно;
•
образец (преграда) представляет собой цилиндр из идеального
пластического материала, динамический предел текучести которого
при растяжении и сжатии одинаков и постоянен;
•
радиальное расширение пробоины происходит вследствие де-
формирования материала по сечениям в направлении, перпендику-
лярном оси пробоины, а деформирование в осевом направлении не
происходит.