Численное моделирование процесса фрагментации осколочных боевых частей

 

Маринко Угрчић

 

 

Последние расчётные методы, основанны на методе конечных элементов (МКЭ), разработаны для решения проблем в динамике в практике и могут применяться в прогнозировании природной фрагментации разрушительных  снарядов.Новая методика численного моделирования характеристик фрагментации снаряда интегрирует МКЭ и теорию  стохастического перелома решателя ANSYS автодинный® для двухмерного и трёхмерного осесимметричного анализа процесса фрагментации. В данной работе представлены результаты численного анализа характеристик фрагментации, которую сообщили через начальную скорость, угол фрагмента, распределение длины и массы фрагментов для разрушительного снаряда в 105 мм. Особенности фрагментации снаряда зависят от формы и размера снаряда, толщины рубашки, типа взрывчатых веществ, размера и положения детонаторов и так далее. Основное внимание в статье уделено влиянию механических свойств материалов рубашки и типа взрывчатого вещества на параметры фрагментации. Было подтверждено, что механические характеристики вкладыша-рубашки мало влияют на начальную скорость осколков. Кроме того, было показано, что хрупкие материалы рубашки с маленькой критической деформацией производят бóльшее число фрагментов с более низким значением средней массы фрагментов. По сравнению с некоторыми определёнными экспериментальными данными было подтверждено, что параметры фрагментации были рассчитаны правильно и предсказывают характеристики разрушений рубашки.

Ключевые слова: разрушительные снаряды, фрагментация снаряда, калибр в 105 мм, численное моделирование, метод конечных элементов.