Книги по разным темам Pages:     | 1 |   ...   | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |   ...   | 46 |

Выражаю благодарность профессору Г.В. Долголёвой за полезные обсуждения и ценные замечания.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 08-01-00052).

Список литературы 1. Долголева Г. В., Забродин А. В. Кумуляция энергии в слоистых системах и реализация безударного сжатия. Физматлит, Москва, 2004.

2. Голубятников А. Н., Зоненко С. И., Черный Г. Г. Новые модели и задачи теории кумуляции. Успехи механики. 2005. № 1. С. 31Ц93.

3. Баутин С. П. Математическое моделирование сильного сжатия газа. Новосибирск, Наука, 2007.

Бордзиловский С. А., Караханов С. М. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ПОРИСТЫХ ВЕЩЕСТВ И СМЕСЕЙ Р. К. Бельхеева Новосибирский военный институт ВВ им. генерала армии И.К. Яковлева МВД России Новосибирский государственный университет Работа посвящена проблеме описания поведения многокомпонентных смесей различных порошков при динамическом нагружении. Актуальность подобных исследований обусловлена как широким представлением гетерогенных систем в различных отраслях науки и техники, так и широким спектром задач, стоящих перед наукой на современном этапе.

Пористая смесь нескольких конденсированных веществ, находящаяся в термодинамическом равновесии, представляется как однофазная сплошная среда с уравнением состояния в форме Ми Грюнайзена, параметры которого выражаются через соответствующие параметры составляющих. При описании смеси используется модель взаимопроникающих и взаимодействующих континуумов. Равновесное состояние определяется условиями равенства давлений, температур и скоростей составляющих смеси. Учитывается наличие газа в порах.

Численные расчеты ударно-волнового нагружения пористых веществ и пористых смесей конденсированных веществ проведены с использованием различных моделей уравнения состояния смеси, учитывающих:

только УхолодныеФ составляющие;

как упругие, так и тепловые составляющие с постоянными удельными теплоемкостями и коэффициентами Грюнайзена;

упругие и тепловые составляющие с привлечением данных о температурной зависимости удельной теплоемкости вещества и переменным коэффициентом Грюнайзена.

Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными.

ИЗМЕРЕНИЕ ЯРКОСТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И СОПУТСТВУЮЩИХ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УДАРНО-СЖАТОГО ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА ПРИ 35 ГПа С. А. Бордзиловский, С. М. Караханов Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Для описания термодинамического состояния конденсированных веществ при ударном сжатии используются полуэмпирические уравнения состояния. Численные значения коэффициентов для потенциалов в этих уравнениях уточняются при сравнении с экспериментальными данными. Наиболее чувствительным и информативным параметром в теоретической модели уравнения состояния является температура [1]. Основы измерения температуры в ударно-сжатых прозрачных веществах пирометрическими методами заложены в работе [2], в которой исследован полиметилметакрилат (ПММА) в широком диапазоне давлений ударного сжатия. Однако при давлениях 30 50 ГПа наблюдается отклонение измеряемых цветовых температур от расчета по уравнению состояния [1]. В [3] спектральные характеристики излучения при квазиизоэнтропическом сжатии ПММА до 22.5 ГПа дали высокие значения температуры 3700 400 К. Для выяснения вопроса о температуре ПММА в области низких давлений ударного сжатия необходимо проведение более тщательных измерений. Цель настоящих исследований повышение точности температурных измерений в ПММА в низком Быковский Ф. А., Ждан С. А., Ведерников Е. Ф. диапазоне давлений (35 ГПа). Регистрация такой температуры существующими быстродействующими пирометрами затруднена ввиду слабого теплового излучения.

В экспериментах исследовались образцы ПММА с начальной плотностью 1.18 г/см3. Ударная волна (УВ) в образце генерировалась ударником из дюралюминия, разогнанным продуктами взрыва до 5.4 км/с. Ударная волна подводилась к образцу через дюралюминиевый экран. Параметры УВ в образце следующие: давление 35 ГПа, скорость 8.02 км/с, плотность 2.22 г/см3. Излучение с фронта УВ регистрировалось в направлении ее распространения на двух длинах волн: 1 = 550 нм и 2 = 630 нм. Излучение выводилось из взрывной камеры с помощью кварцевых световодов и регистрировалось ФЭУ. Пирометр измерял абсолютные значения интенсивностей и перед опытом калибровался. В качестве стандарта температуры использовали термометрическую ленточную вольфрамовую лампу накаливания ТРУ-11002350. Калибровочные зависимости снимали в диапазоне температур 1000 2200 К для каждого канала пирометра, включающего в себя световод, интерференционный светофильтр и ФЭУ. Временную привязку профилей излучения к моменту выхода УВ из образца осуществляли с помощью контактного датчика, помещенного на свободной поверхности образца.

Проведенные исследования показали, что профиль излучения позволяет выделить зону плавного нарастания яркости в течение 300 нс и зону плато, по которой определяли яркостную температуру, которая составила 1550 50 К на обеих длинах волн. Измеренное значение дает более низкую температуру по сравнению с работами [2, 3] и согласуется с результатами расчета по уравнению состояния [1]. Полученное соответствие позволяет сделать вывод о тепловом характере регистрируемого излучения. Кроме того, зависимость яркости от времени позволила оценить размер зоны излучения и коэффициент поглощения ударно-сжатого ПММА.

Работа выполнена при финансовой поддержке программы Президиума РАН (проект 12.11) и гранта Президента РФ № НШ-5770.2010.1.

Список литературы 1. Гударенко Л. Ф., Жерноклетов М. В., Киршанов С. И. и др. Экспериментальные исследования свойств ударно-сжатого карбогала. Уравнение состояния карбогала и оргстекла // Физика горения и взрыва. 2004. Т. 40, № 3. С. 104Ц116.

2. Кормер С. Б. Оптические исследования свойств ударно сжатых конденсированных диэлектриков // УФН. 1968. Т. 94, № 4. С. 641Ц687.

3. W.G. Proud, N.K. Bourne, J.E. Field, Shock-induced luminescence in polymethylmethacrylate, Proc. SCCM Conf. - 1997, ed. by S.C. Schmidt, D.P. Dandekar, J.W. Forbes, AIP Press, New York, 1998, P. 801Ц804.

УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ НЕПРЕРЫВНОЙ ДЕТОНАЦИИ В РЕЖИМЕ ЭЖЕКЦИИ ВОЗДУХА Ф. А. Быковский, С. А. Ждан, Е. Ф. Ведерников Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Ранее авторами была показана возможность получения детонации в камерах сгорания в режиме эжекции как кислорода [1], так и воздуха [2]. В докладе описываются результаты систематических экспериментов, в которых реализовано непрерывное детонационное сжигание водородовоздушных смесей в режиме эжекции воздуха. Опыты проведены в осесимметричной кольцевой проточной камере диаметром dc 30.6 см, длиной Lc = 39.5 см с расширением Ведяев В. Я., Виноградов А. В., Иванова Е. С., Мишнев В. И. к выходу площади проходного сечения, минимальное расстояние основания конуса от наружной стенки = 23 мм. Воздух поступал в камеру из окружающей атмосферы. Водород подавался через форсунку, имеющую число и размеры отверстий (мм): F3 - 4000.50.4.

Его расходы изменялись в диапазоне Gf=140Ц6 г/с. Образующаяся в начале эжекции воздуха горючая смесь поджигалась подрывом полоски из алюминиевой фольги электротоком.

Продукты сгорания вытекали в атмосферу.

В различных постановках эксперимента при варьировании удельного расхода горючего, ширины щели подачи воздуха от 3 до 23 мм установлено, что водород сгорал в режимах обычного турбулентного пламени, непрерывной спиновой детонации или пульсирующей детонации с продольными волнами. Определяющими параметрами являются: расход водорода, количество и сечение отверстий форсунок, размер щели. Обнаружен минимальный размер щели min = 9 мм, при котором реализуется устойчивый одноволновый режим непрерывной спиновой детонации, распространяющейся со скоростью D = 1.48 км/с. С ростом параметра (при 12 мм) число волн увеличивается, их скорость уменьшается, а область существования по расходу Gf сужается. При = = 23 мм волны исчезают и реализуется обычное горение. Использование дополнительной форсунки типа F3 со стороны внутренней стенки камеры также не привело к детонационному горению, то есть детонационная волна не может распространяться без перегородки в канале. Грубое смешение (форсунка F1) также вызывает обычное горение. Таким образом, в проточной камере кольцевой геометрии для водородовоздушной смеси при эжекции воздуха определена область существования режимов непрерывной спиновой детонации и пульсирующей детонации с продольными волнами.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке программы Президиума РАН № 12.6 и гранта Президента РФ НШ-5770.2010.1.

Список литературы 1. Быковский Ф. А., Ждан С. А., Ведерников Е. Ф. Непрерывная детонация в режиме нестационарной эжекции окислителя. ДАН. 2009. Т. 424, № 1. С. 40Ц42.

2. Bykovskii F. A., Zhdan S. A., Vedernikov E. F. Continuous detonation combustion of hydrogen in the regime of air ejection. Nonequilibrium Phenomena: Plasma, Com-bustion, Atmosphere [ Edited by G.D. Roy, S.M. Frolov, A.M. Starik]. Moscow: TO-RUS PRESS Ltd., 2009, p. 341 - 347.

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТАЛЬНОГО ВЕДУЩЕГО УСТРОЙСТВА БОЕПРИПАСА В. Я. Ведяев1, А. В. Виноградов1, Е. С. Иванова2, В. И. МишнёвНовосибирский государственный технический университет ФГУП Центральный научно-исследовательский институт материалов, Санкт-Петербург Применение стальных ведущих устройств (СВУ), сформированных непосредственно из материала корпуса боеприпаса (БП), является одним из направлений ресурсосбережения при производстве БП, одновременно обеспечивающим повышение боевой эффективности артиллерийского вооружения. СВУ формируется вместо штатного ведущего пояска в виде совокупности чередующихся кольцевых канавок и перемычек. Канавки позволяют регулировать радиальное давление на поля нарезов, а сформировавшиеся на перемычках боевые выступы обеспечивают восприятие усилий боевых граней.

Володина Н. А., Карпенко И. И., Спиридонов В. Ф. Наличие канавок в СВУ кардинально меняет схему формирования впадин между боевыми выступами (с объёмной на практически плоскую). Если объём частей канавок Vк, находящихся ниже полей нарезов, превышает объем перемычек Vп, находящихся выше полей нарезов, то материал перемычек, сминаемый полями нарезов, течет в канавки без заклинивания, без скачкообразного увеличения реакции. Для СВУ критичен момент окончания врезания, так как необходимо обеспечить прочность полей нарезов в условиях термопластического состояния их материала. Прочность корпуса БП и восприятие усилия боевой грани нареза отходят на второй план (т.к. обеспечиваются высокими механическими свойствами материала корпуса). В расчетах соотношения объемов удобно характеризовать коэффициентом заполнения канавки k = Vк/Vп. Экспериментально установлено, что для правильного функционирования СВУ в калибрах 122 мм и 30 мм необходимо обеспечить условие k 1.2. Вторым условием правильного функционирования СВУ является отсутствие изгиба перемычек, то есть напряжения в основаниях перемычек = (сж + из) 02.

При расчёте СВУ исходят из того, что материал перемычек работает на сжатие по схеме УрасплющиваниеФ и пластические деформации развиваются по всей высоте h перемычки, при этом коэффициент расплющивания ii/h, где i текущее внедрение поля нареза, не должен превышать 4045%, иначе происходит нарушение сплошности материала перемычек.

СВУ опробовано на осколочно-фугасной гранате выстрела ГПД-30 для АГС-30 [1]. Предложенные конструкторско-технологические решения СВУ (материал сталь 20, в 60 кгс/мм2) обеспечили требуемую живучесть ствола гранатомёта (более 6700 выстрелов); снизили затраты на изготовление корпуса гранаты на 15%; увеличили дальность стрельбы с 1720 м до 2500 м, превысив показатели лучших зарубежных аналогов.

Список литературы 1. А. В. Брызжев, В. Я. Ведяев, В. К. Зеленко, В. И. Мишнёв. Результаты модернизации 30 мм осколочно-фугасной гранаты к автоматическим гранатомётным комплексам. // Научный вестник НГТУ. 2009. Вып. 2(35). С. 207 - 221.

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ УДАРНО-ВОЛНОВОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ВВ НА ОСНОВЕ ТАТБ ПРИ МНОГОКРАТНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ УДАРНЫХ ВОЛН С ПРОМЕЖУТОЧНОЙ РАЗГРУЗКОЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИ КИНЕТИКИ МК В МЕТОДИКЕ ЛЭГАК Н. А. Володина, И. И. Карпенко, В. Ф. Спиридонов Российский федеральный ядерный центр Институт технической физики, Саров Известно, что процесс инициирования детонации в ВВ на основе ТАТБ существенным образом зависит от начальной плотности, которая определяется как степенью запрессовки, так и технологией изготовления ВВ (например, процессом термостабилизации). При уменьшении плотности ВВ увеличивается его ударно-волновая чувствительность (свойство УсенсибилизацииФ) и, наоборот, при увеличении плотности ВВ такого типа уменьшается его ударноволновая чувствительность вплоть до отказа (свойство УдесенсибилизацииФ). Особо сильная зависимость ударно-волновой чувствительности ВВ на основе ТАТБ от начальной плотности Воронин М. С., Мержиевский Л. А. проявляется при 0 > 1.88 г/см3. Поэтому определение влияния начальной плотности является необходимым требованием к моделям кинетики детонации при численном моделировании ударно-волновой чувствительности ВВ. Это относится и к модели кинетики МК, являющейся базовой моделью кинетики детонации во ВНИИЭФ и реализованной в основных методиках математического отделения, в том числе и в методике ЛЭГАК.

Отметим, что если эффект десенсибилизации в настоящее время учитывается в некоторых моделях, то алгоритм сенсибилизации в волне разгрузки разработан и применяется только в модели МК. Данная работа посвящена усовершенствованию кинетической модели детонации МК в методике ЛЭГАК для учета зависимости ударно-волновой чувствительности ВВ на основе ТАТБ от его состояния перед фронтом УВ. Изменения в модели коснулись формулы, отвечающей за плотность рождения горячих очагов и выгорание на фронте ударной волны, а также алгоритма выделения фронта УВ и анализа состояния вещества перед фронтом УВ.

Реализованная модификация модели кинетики МК протестирована на широком диапазоне имеющихся во ВНИИЭФ экспериментальных данных для ВВ на основе ТАТБ при начальных плотностях 1.3 г/см3 0 1.92 г/см3.

Предложенный алгоритм позволяет автоматически учитывать состояние ВВ перед фронтом УВ и в едином подходе описывать экспериментальные данные как по сенсибилизации, так и по десенсибилизации ВВ при многократных ударно-волновых воздействиях.

Pages:     | 1 |   ...   | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 |   ...   | 46 |    Книги по разным темам