Numerička simulacija procesa fragmentacije razornih projektila

Marinko Ugrčić

Najnovije proračunske tehnike, zasnovane na metodi konačnih elemenata (MKE), razvijene su u ciju rešavanja problema eksplicitne dinamike i mogu se primeniti u predikciji prirodne fragmentacije razornih projektila. Nova metodologija za numeričku simulaciju performansi fragmentacije projektila integriše MKE i teoriju  stohastičkog loma u solveru ANSYS AUTODYN^® za dvo- i trodimenzionalne osno-simetrične analize procesa fragmentacije. Rad prikazuje rezultate numeričkih analiza karakteristika fragmentacije iskazane kroz početnu brzinu, ugao razleta, raspodelu dužine i mase fragmenata za razorni projektil 105 mm. Karakteristike fragmentacije projektila zavise od oblika i veličine projektila, debljine košuljice, vrste eksploziva, veličine i položaja detonatora, itd. Težište rada je usmereno na uticaj mehaničkih karakteristika materijala košuljice i vrste eksploziva na parametre fragmentacije. Potvrđeno je da mehaničke karakteristike košuljice imaju mali uticaj na početnu brzinu parčadi. Pored toga, pokazano je da krti materijali košuljice sa malom kritičnom deformacijom produkuju veći broj fragmenata sa manjom vrednošću srednje mase fragmenata. U poređenju sa određenim eksperimentalnim podacima potvrđeno je da izračunati parametri fragmentacije korektno predviđaju karakteristike razaranja košuljice.

Ključne reči: razorni projektil, fragmentacija projektila, kalibar 105 mm, numerička simulacija, metoda konačnih elemenata.