|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Исследование процессов деформирования, проникания и разрушения при динамических воздействияхНИР
- Руководитель НИР: Моссаковский П.А.
- Участники НИР: Беляев А.П., Белякова Т.А., Инюхин А.В., Костырева Л.А.
- Подразделение: 206 Лаборатория упругости и пластичности
- Срок исполнения: 1 января 2011 г. - 31 декабря 2015 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 8.1.
- Номер ЦИТИС: 01201152142
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Динамические воздействия на сплошные среды и конструкции
- ПН России: Транспортные и космические системы
- Направление технологического прорыва России: Стратегические информационные технологии
-
Рубрики ГРНТИ:
- 30.19.25 Пластичность
- 30.19.29 Разрушение
- 30.19.51 Прочность машиностроительных конструкций
- 30.19.57 Прочность материалов
-
Ключевые слова:
пробивание, тканые композиты, высокоскоростное деформирование, удар, стержень гопкинсона, метод кольского, динамические свойства материалов, баллистические ударные тесты, динамическое трение, проникание, полномасштабное и редуцированное компьютерное моделирование, многослойные комбинированные преграды
-
Описание:
Целью НИР является построение экспериментально обоснованных и вычислительно эффективных математических моделей процессов пробивания металлических, тканых и многослойных комбинированных защитных преград.
-
Основные результаты:
Разработаны и верифицированы полномасштабная (с детализированной с точностью до волокна геометрией) и редуцированная (осредненная) математические модели процесса пробивания многослойных преград на основе арамидных волокон с металлическим несущим слоем. Математические модели верифицировались по результатам натурных и виртуальных баллистических тестов. Построенная полномасштабная модель пробивания обладает высокой предсказательной точностью результатов, но требует значительных вычислительных ресурсов. Существенно менее ресурсоемкая редуцированная модель предназначена для расчетов процессов пробивания полномасштабных преград и обеспечивает хорошее количественное согласование с результатами натурных баллистических тестов. С использованием полномасштабной модели исследованы основные диссипативные факторы при пробивании тканых преград с малым числом слоев (до 10) различными типами плетения (полотно, рогожка, репс, саржа,сатин и др.) в слоях, а также в зависимости от геометрии ударника (сферический, оживальный и заостренный). Установлено, что главным диссипативным фактором при пробивании сухих тканых преград (без связующего) является изменение кинетической энергии отдельных волокон, а потери на межволоконное трение и разрушение волокон являются второстепенными. Также исследовано влияние на защитные свойства преград поперечной упрочняющей прошивки, а также наличия несущего металлического слоя.В частности, показано, что поперечная прошивка не приводит к улучшению защитных характеристик преграды. Разработана оригинальная методика определения межволоконного трения в многослойном тканом композите в условиях трансверсального сжатия. Проведены натурные эксперименты и определены параметры закона трения. Проведены натурные баллистические тесты и выполнен сравнительный анализ эффективности преград с различными типами трехмерного плетения, а также с использованием вязкого связующего.
- Добавил в систему: Моссаковский Павел Александрович
Источник финансирования НИР
| госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 4 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Исследование процессов деформирования, проникания и разрушения при динамических воздействиях |
| Результаты этапа: Продолжены работы по разработке эффективных расчетных математических моделей пробивания легких многослойных комбинированных преград на основе арамидных волокон с целью их оптимизации и улучшения защитных свойств. Проведено экспериментально-вычислительное исследование определяющих диссипативных факторов, влияющих на процесс пробивания сухих многослойных тканых преград в зависимости от типа плетения слоев и формы ударника. Проведены натурные баллистические тесты на пробивание многослойных тканых преград с различными типами плетения (полотно, сатин, саржа и др.) шаровыми и оживальными цилиндрическими ударниками. С использованием ранее верифицированной полномасштабной компьютерной модели пробивания тканой преграды на основе арамидных нитей Русар оценен вклад диссипативных факторов - межволоконного трения, трения между ударником и волокнами, изменение кинетической энергии волокон, энергии разрыва волокон. Установлено, что независимо от типа плетения наиболее существенными факторами, влияющими на диссипативные свойства тканой преграды, являются изменение кинетической энергии нитей, межволоконное трение, а также потери на трение ударника. Исследовано влияние на диссипативные свойства многослойной тканой преграды приенения различных схем поперечной прошивки (вариант трехмерного плетения). Проведены натурные баллистические тесты с ударниками оживального вида по пробиванию 10-слойных образцов с тремя типами поперечной прошивки и без нее. Для детального анализа процесса пробивания построена и верифицирована полномасштабная математическая модель пробивания и проведены расчеты по программе натурных тестов. По результатам натурных и виртуальных тестов сделан важный вывод о малой эффективности использования поперечной прошивки. Продолжены работы по усовершенствованию экспериментальной методики и модернизации экспериментального комплекса для исследования динамических свойств материалов при высокоскоростном нагружении и повышенных температурах по методу Кольского с разрезным стержнем Гопкинсона. | ||
| 5 | 1 декабря 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Исследование процессов деформирования, проникания и разрушения при динамических воздействиях |
| Результаты этапа: | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".