Деформирование и разрушение неоднородных материалов и конструкций при ударе и взрыве

• Автор: Глазырин, Виктор Парфирьевич
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 249 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Основные соотношения модели высокоскоростного деформирования и разрушения твердых тел
1.1. Уравнения сжимаемого упругопластического тела
1.2. Определяющие соотношения
1.2.1. Компоненты девиатора тензора напряжений
1.2.2. Уравнение состояния для повреждаемого твердого тела
1.2.3. Критерии разрушения
1.3. Напряжение сдвига и коэффициент вязкости
1.4. Формы записей основных уравнений
1.5. Начальные и граничные условия
1.6. Метод решения системы уравнений
1.6.1. Конечно-разностная аппроксимация уравнений
1.6.2. Метод расчета контактных границ. Алгоритм скольжения
1.6.3. Механизм расщепления расчетных узлов и разрушения
расчетных элементов
1.6.4. Алгоритм расчета и описание программного комплекса
1.7. Выводы
2. Тестовые расчеты, сравнение с экспериментом
2.1. Сравнение с аналитическим решением
2.2. Соударение двух цилиндров
2.3. Сравнение экспериментальных данных с результатами расчетов
2.3.1. Баллистический стенд с пороховой метательной установкой
2.3.2. Соударение стального цилиндра с жесткой стенкой
2.3.3. Сквозное пробитие однородных, слоистых и разнесенных преград
2.3.4. Внедрение удлиненных и сегментированных ударников
в «полубесконечные» преграды
2.4. Откольное разрушение материала при ударе
2.5. Выводы
3. Исследование пробивного действия комбинированных ударников
3.1. Влияние компоновки и формы ударника на его пробивное действие
3.2. Влияние материала сердечника на пробивное действие ударников
3.3. Пробивное действие разрезных ударников

3.4. Поведение оболочки ударника при ее взаимодействии с преградой
3.5. Влияние формы ГЧ ударника на его пробивное действие
3.6. Влияние начальной скорости соударения и предела текучести преграды
на пробивное действие ударников
3.7. Выводы
4. Моделирование взаимодействия неоднородных ударников с преградами
4.1. Постановка задачи
4.2. Взаимодействие ударников с преградами с дозвуковой скоростью
4.3. Взаимодействие ударников с преградами со сверхзвуковой скоростью
4.4. Резиновые сферические ударники
4.5. Выводы
5. Динамика деформирования ударников, наполненных ВВ, при пробитии преград
5.1. Механизмы ударноволнового инициирования ВВ
5.2. Критерии чувствительности к ударноволновому нагружению
5.3. Взаимодействие цилиндрического ударника со стальной преградой
5.4. Взаимодействие ударника с ОГЧ со стальной преградой
5.5. Выводы
6. Исследование процесса пробития слоисто-скрепленных преград
6.1. Постановка задачи
6.2. Нагружение слоисто-скрепленных преград компактными ударниками
6.2.1. Действие цилиндрического ударника
6.2.2. Действие сферического ударника
6.3. Нагружение слоисто-скрспленных преград удлиненными ударниками
6.3.1. Действие ударника с конической головной частью
6.3.2. Действие ударника с оживальной головной частью
6.4. Выводы
7. Анализ поведения функционально-градиентных преград
при ударноволновом нагружении
7.1. Постановка задачи
7.2. Расчет нагружения градиентных преград плоской ударной волной
7.3. Взаимодействие компактных ударников с градиентными преград
7.4. Взаимодействие удлиненного ударника с градиентными преградами
7.5. Выводы
8. Ударное и взрывное нагружение льда
8.1. Внедрение компактных ударников в лед

8.2. Взрывное нагружение ледовой пластины
8.3. Влияние величины заглубления ВВ в воду на степень разрушения льда
8.4. Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложение

Потребуем непрерывности первой производной от Ер по т. Отсюда получим соответственно в точках 1 и 2 следующую связь параметров:
%= («о К
тогда определяющее уравнение можно записать в виде
£р =[Р'0(Ат0) + (1Л6
Дг, =г — г
В соответствие с изложенным выше функции Л' имеют вид:
-Ро(д*о) = £р« ехр[а0Дг0Я(Д г0)],
(Дг,) = Дг1Я(Дг,)/%, (1.17)
Г2(Дт2) = ехр£я„Дг-"Я(Дг2).
Я(х)- единичная функция Хевисайда. Принято, что функции обладают свойством:
Д(т-г,) = Д(г,+1-г,), если г->г,+|.
Зависимость т0(ер) примем в виде:
'о (*',,) = г0(0) ехр(-Дд,,), где (3 - константа. Принято, что я и тг изменяются на такую же величину, что и то с ростом
£р. Константы то, ап, еопределены по данным квазистатических испытаний |3, 4, 8-10].
Например, для алюминиевого сплава 6061-Т6 то = 0,12 ГПа, ао= 103 Г Па'1, е10 = 10'8 мкс'1;
для бериллия 3-200 то= 0,135 ГПа, ао = 0,3 103 ГПа'1, ег„ = 10"7 мкс'1.
Константы тп г2, К„ и р определяются из условия совпадения рассчитанных и экспериментально записанных ВН но способу, предложенному в [14]. Для всех рассматриваемых материалов достаточно в (6) ограничения N = 2. Для алюминиевого сплава 6061-Т6 получено: Т] = 0,13035 ГПа, х2 = 0,161 ГПа, К2 = 103 ГПа-2 и Р = 28; для бериллия т:
0,1594 ГПа, х2 = 0,30 ГПа, Кг = 80 ГПа'2 и р = 250. На кривых т(£,,) приведенных на рис.
1.1, характерен линейный участок 0-1, а при больших еР имеет место перегиб в сторону
уменьшения производной дг/дс;1. При е = 107 -ИО8с"1 напряжение сдвига приблизительно на порядок меньше теоретической прочности.
Рассчитанные профили массовой скорости в ВН в бериллии на различных расстояниях от поверхности удара представлены на рис. 1.2. Скорость соударения ус = 164 м/с.