Моделирование удара стального шарика об алюминиевую пластину Д16 и сравнение с экспериментом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье был исследован процесс пробития алюминиевой пластины стальным шариком при скоростях от 600 до 1000 м/c. Проведено численное моделирование удара шарика и выполнено сравнение с результатами экспериментов, в которых шарик ускорялся с помощью порохового ускорителя. Численные модели были разработаны с использованием явного метода конечных элементов МКЭ в программном обеспечении LS-DYNA. Проанализировано влияние свойств материала и параметров модели на процесс пробития. Достигнуто хорошее соответствие между численными и экспериментальными результатами.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Г. Анисимов

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

Email: ahmedsoliman@hydro.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск

М. Э. Ахмед Солиман

Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ahmedsoliman@hydro.nsc.ru
Россия, 630090, Новосибирск

Список литературы

  1. Diep Q. B., Moxnes J. F., Nevstad G. Fragmentation of projectiles and steel rings using 3D numerical simulations // 21st Intern. Symp. of Ballistics, 19–23 April 2004, Adelaide, Australia.
  2. Крейнхаген К. Н., Вагнер M. X. и др. Нахождение баллистического предела при соударении с многослойными мишенями // Ракетная техника и космонавтика. 1970. Т. 8. № 12. С. 42.
  3. Corbett G. G, Reid S. R., Johnson W. Impact Loading of Plates and Shells by Free-Flying Projectiles: A Review // Int. J. Impact Eng. 1996. V. 18 (2). P. 141.
  4. Littlefield D. L., Anderson C. E. et al. The penetration of steel targets finite in radial extent // Int. J. Impact Eng. 1997. V. 19. P. 49.
  5. Cockcroft M. G., Latham D. J. Ductility and workability of metals // J. Inst. Met. 1968. V. 96. P. 33.
  6. Børvik T. et al. Ballistic penetration of steel plates // Int. J. Impact Eng. 1999. V. 22. P. 855.
  7. Li Y., Fan W., Zhao J. H. et al. Dynamic response study for penetration of medium-low speed projectile on semi-infinite rock targets // Eng. Mech. 2017. V. 34 (9). P. 139.
  8. Piekutowski A. J., Forrestal M. J. et al. Penetration of 6061-T6511 aluminum targets by ogive-nose steel projectiles with striking velocities between 0.5 and 3.0 km/s // Int. J. Impact Eng. 1999. V. 23 (1). P. 723.
  9. Littlefield D. L., Anderson C. E. et al. The penetration of steel targets finite in radial extent // Int. J. Impact Eng. 1997. V. 19. P. 49.
  10. Penetration Modeling with LS-DYNA, Seminar notes, 28–29 November 2012, Stuttgart, Germany.
  11. LS-DYNA Keyword User’s Manual, May 2014, Version R7.1, Livermore software Technology Corporation (LSTC).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема проведенных экспериментов: 1 – пороховой ускоритель; 2, 4 – датчики скорости тела до удара по мишени и после; 3 – мишень (Д16AM, Д16Т толщиной 5 мм или 25 мм); 5 – мишень Д16Т толщиной 5 мм.

Скачать (35KB)
3. Рис. 2. Начальные условия и конфигурация для расчета МКЭ: 1 – снаряд; 2 – мишень.

Скачать (125KB)
4. Рис. 3. График кривых в зонах пластической деформации каверны.

Скачать (126KB)
5. Рис. 4. Изменение скорости удара шарика во время расчета.

Скачать (173KB)
6. Рис. 5. Поперечный разрез каверны после удара шарика (модель).

Скачать (356KB)
7. Рис. 6. Сравнение результатов моделирования (а) и эксперимента (б).

Скачать (95KB)
8. Рис. 7. Начальные условия и конфигурация для расчета МКЭ: 1 – снаряд; 2 – мишень.

Скачать (98KB)
9. Рис. 8. Изменение скорости удара шарика во время расчета.

Скачать (187KB)
10. Рис. 9. Сравнение результатов моделирования и эксперимента: модель (а) и эксперимент (б).

Скачать (151KB)
11. Рис. 10. Изменение скорости шарика во время удара (расчет).

Скачать (183KB)

© Российская академия наук, 2024