Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 635212)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система
Инженерный журнал: наука и инновации

Инженерный журнал: наука и инновации №6 2022 (200,00 руб.)

0   0
Страниц386
ID744727
Аннотация«Инженерный журнал: наука и инновации» – научно-практическое издание, в котором публикуются оригинальные (т. е. не опубликованные в других изданиях) статьи, содержащие результаты научных исследований по всем разделам, заявленным в рубрикаторе. Выбор электронной формы издания был обусловлен необходимостью оперативного введения в научный оборот результатов научных исследований, что соответствует тенденции сделать оплаченные государством результаты научного труда общественным достоянием. Это же предполагает выбор редакцией журнала свободного доступа к его контенту.
Кому рекомендованоЖурнал предназначен для научных работников всех рангов, инженеров, практических работников, молодых ученых и аспирантов.
Инженерный журнал: наука и инновации .— Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012 .— 2022 .— №6 .— 386 с. : ил. — URL: https://rucont.ru/efd/744727 (дата обращения: 12.05.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Инженерный_журнал_наука_и_инновации_№6_2022.pdf
УДК 539.3:620.17:621.317.1 DOI: 10.18698/2308-6033-2022-6-2183 Данные об истории замедления тела в реологической среде как основа для верификации расчетных задач © М.Ю. Сотский, В.А. Велданов МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия Приведен обзор результатов получения и использования данных об истории замедления тел при высокоскоростном проникании в мишень, которые были опубликованы по докладам авторов, представленным на 23–31-м Международных симпозиумах по баллистике. Эти результаты, относящиеся к области терминальной баллистики — изучению действия тела на мишень, представляют собой данные об истории замедления ударника в материале мишени. Прослежен полувековой путь развития данной технологии как нового научного направления, основанного на кафедре «Высокоточные летательные аппараты» МГТУ им. Н.Э. Баумана. В измерительной технологии ударники оснащены ударными акселерометрами и оригинальными системами электрической связи с регистратором. Теоретические и экспериментальные исследования позволили выявить новый закон сопротивления среды прониканию, который допускает применение инженерных методов для решения задач. С помощью этого закона стало возможным решать пространственные задачи проникания. Регистрируемые опытные данные об истории замедления измерительного ударника предоставили дополнительные возможности для верификации моделей и результатов виртуального моделирования процессов пространственного проникания. Приведены результаты исследований, выполненных авторами в широком диапазоне вариантов начальных условий соударения и конструкций ударников и мишеней, а также разработанные в последнее время новые технические решения в измерительной технологии. Ключевые слова: ударник, пространственное проникание, закон сопротивления, история замедления, верификация, моделирование Введение. Задача определения динамики высокоскоростного проникания тел (ударников, зондов) в различные мишени (преграды, среды) имеет большое прикладное значение. Такие ударники используются во многих областях техники, к примеру устройство для доставки полезного груза в массив небесного тела (по патенту RU 2349514, 2007, В.А. Велданов и др.). Следует отметить и проект применения ударников, оснащенных разного рода датчиками, для исследования строения поверхности Луны и планет Солнечной системы [1, 2]. Проникая на определенную глубину в поверхностный слой планеты, такие исследовательские зонды-ударники могут передавать информацию о свойствах пород, слагающих кору, причем в процессе проникания должна быть обеспечена сохранность приборных устройств, входящих в их состав. Однако для функционирования таких зондов необходимо определять перегрузки, воздействуИнженерный журнал: наука и инновации # 6·2022 1
Стр.1
М.Ю. Сотский, В.А. Велданов ющие на проникающий модуль зонда. Давно установлено [3], что при проникании металлических ударников в грунтовые преграды вплоть до скорости взаимодействия 1000 м/с их деформации малы. В процессе движения ударники можно рассмотривать как абсолютно жесткие тела. Динамика проникания недеформируемого ударника в преграду зависит от распределения нормальных и касательных механических напряжений на поверхности его контакта с преградой, которые определяют силовое воздействие на ударник. При расчете проникания недеформируемых ударников в грунтовые преграды используются различные подходы для определения напряжений на контактной границе. В простых (инженерных) методиках расчета контактные напряжения часто вычисляются с помощью эмпирических соотношений [4], которые включают набор коэффициентов, характеризующих динамические механические свойства конкретной рассматриваемой преграды, и учитывают зависимость контактных напряжений от текущей скорости ударника. В расчетных методиках более высокого уровня силовое воздействие на ударник при его движении в преграде определяется на основе численного моделирования с позиций механики сплошных сред. Экспериментальные и теоретические исследования динамики пространственного проникания для множества вариантов и скоростей взаимодействия ударников с мишенью представлены в [5–11]. Цель настоящего исследования — ретроспективный анализ развития и взаимодействия новой измерительной технологии акселерометрии терминальной баллистики, используемый для решения практических задач, при виртуальном моделировании процессов пространственного проникания ударников в реологические среды. Развитие исследований процессов проникания. В 1969 г. научная группа будущего профессора Ю.В. Хайдина приступила к исследованию пространственного взаимодействия ударников с реологическими средами. С этого времени и началось развитие на кафедре М4 Машиностроительного факультета МВТУ им. Н.Э. Баумана современной научно-педагогической школы, получившей впоследствии название «Школа конечной (терминальной) баллистики» [12]. Тогда же, начиная 1970-х годов, приступили к разработке экспериментальнотеоретической методики и проведению экспериментов по пространственному прониканию ударников в грунты на вакуумируемой баллистической установке. Методы оценки параметров движения ударников в преграде и определения нагрузок требуются при выборе конструктивных параметров и расчете эффективности. Они должны быть максимально быстрыми и простыми, но в то же время должны учитывать значимые для формирования облика проникающих ударников особенности физики процесса. Были отработаны методы киносъемки условий 2 Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2022
Стр.2
Данные об истории замедления тела в реологической среде как основа… встречи ударников с преградой, а также методы замера их максимальных перегрузок с помощью упругих контактных датчиков. Анализ и обработка экспериментальных результатов, полученных отечественными и зарубежными исследователями, процессов проникания в грунты ударников различных форм позволили выявить новый закон удельного сопротивления прониканию. При использовании этого закона стало возможным решать пространственные задачи проникания ударника. В 1974 г. мл. науч. сотрудник В.А. Велданов защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата наук, в которой и изложил разработанную экспериментально-теоретическую методику. Величина силы сопротивления среды прониканию ударника в каждый момент времени зависит от создающихся при текущей скорости удельного давления среды и площади поверхности ударника, контактирующей со средой. Метод расчета проникания недеформируемых ударников в плотные и прочные преграды, основанный на известной гипотезе [4] о полиномиальной зависимости нормального удельного сопротивления σn, возникающего в области контакта ударника со средой, от нормальной составляющей скорости проникания ударника Vn, можно представить следующим выражением: σn = aV2n + bVn + c. В более простом виде при внедрении в прочные преграды, оно имеет вид σn = a V2n + c. Полагается, что в любой точке контакта ударника со средой действует сопротивление трения τn, зависящее от коэффициента трения µ и нормального удельного сопротивления σn: τn = µσn. Здесь под a подразумевается некий аналог плотности среды, а под с — величина, обобщенно характеризующая прочность среды. При этом значения a, c, μ выбирают из условий сходимости с имеющимися экспериментальными данными. В 1971 г. были проведены пионерные исследования уникальных экспериментальных методик непрерывной электрической регистрации перегрузок ударников при проникании в преграды и составлен научнотехнический отчет об их разработке. Наличие данных об уровне и истории изменения действующих при проникании сил дает возможность усовершенствовать экспериментально-теоретическую методику оценки пространственного проникания ударников в преграды на качественно новом уровне. Кроме того, по данным об истории замедления был предложен способ определения зависимости σn(Vn) непосредственно путем эксперимента. Это позволяет уточнять коэффициенты Инженерный журнал: наука и инновации # 6·2022 3
Стр.3

Облако ключевых слов *


* - вычисляется автоматически
Антиплагиат система на базе ИИ