Моделирование приборных отсеков летательных аппаратов пористо-смесевыми ударниками

Авторы

Калягин М. Ю.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: mukalyagin@yandex.ru

Аннотация

В статье рассматривается модель высокоскоростного ударного взаимодействия приборных отсеков ЛА с преградами (подкрепленными панелями). Приборные отсеки моделируются пористо-смесевыми телами, подходящими к преградам под различными углами. Принимается, что в материале панели под действием высокоинтенсивной ударной нагрузки развивается вязкопластическое течение. Предлагаемая модель ударного взаимодействия позволяет получить законы изменения прогибов и скоростей движения панели в функции координат и времени, а также распределение напряжений и температуры. Приведены графические зависимости для некоторых вариантов ударного взаимодействия.

Ключевые слова:

высокоскоростное взаимодействие, пористые тела, пластический удар, вязко-пластические течения, преграды

Библиографический список

1. Кинслоу Р. Высокоскоростные ударные явления. – М.: Мир, 1973. – 533 с.

2. Бахишян Ф.А. К вязкопластическому течению при ударе цилиндра по пластинке // Прикладная математика и механика. 1948. Т. XII. № I. С. 47 – 52.

3. Рахматуллин Х.А., Демьянов Ю.А. Прочность при интенсивных rратковременных нагрузках. – М.: Физматгиз, 1961. – 400 с.

4. Седов Л.И. Механика сплошной среды. – М.: Наука, 1970. Т. – 492 с., Т. – II. 586 с.

5. Клягин В.А., Петров И.А., Шкурин М.В. Анализ размещения блоков бортового радиоэлектронного оборудования на самолетах различных типов // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: http://trudy.mai.ru/published.php?ID=84442

6. Alves М, Micheli G. В., Driemeier L. High-velocity impact of plates // Mechanics of Solids in Brazil, 2007, pp. 51 – 61. ISBN 978-85-85769-30-7

7. Ali Taherkhani, Mojtaba Sadighi, Ali Sadough Vanini, and Mohsen Zarei Mahmoudabadi. An experimental study of high-velocity impact on elastic-plastic crushable polyurethane foams // Aerospace Science And Technology, 2016, vol. 50, pp. 245 – 255.

8. Chaboche J.L. A review of some plasticity and viscoplasticity constitutive theories // International Journal of Plasticity, 2008, vol. 24, no.10, pp. 1642 – 1693.

9. Петушков В.А. Вязкопластическое течение и локализация деформаций в повреждаемой среде при ударных воздействиях // Сибирский федеральный университет. 2009. Т. 2. № 3. С. 336 – 351.

10. Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт X.Ф. Динамика удара. – М.: Мир, 1985. – 296 с.

11. Хабибулин М.В. Математическое моделирование явлений, происходящих в твердых телах в результате высокоскоростного удара и взрыва. Дисс. доктора физ мат. наук, Томск, 2003. −264 с.

12. Grubenab G., Solvernesad S., Berstadab T., Morinab D., Hopperstadab S., Langsethab M. Low-velocity impact behaviour and failure of stiffened steel plates // Marine Structures, 2017, vol. 54, pp. 73 – 91.

13. Cheng-Hsiung Huang, Chuen-Jinn Tsai, Tung-Sheng Shih, Particle collection efficiency of an inertial impactor with porous metal substrates // Journal of Aerosol Science, 2001, vol. 32, no. 9, pp. 1035 – 1044.

14. Фёдоров С.В., Бабкин А.В., Велданов В.,Гладков Н.А., Ладов С.В. О высокоскоростном проникании стержней из пористого материала // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2016. № 5 (68). С. 18 – 32.

15. Афанасьева Ф.А. Белов Н.Н.,Козорезов К.И., Хабибулин М.В., Югов Н.Т. Высокоскоростное проникание пористых ударников в преграды конечной толщины // Доклады Академии наук. 1997. Т. 42. № 7. С. 381 – 384.

16. Нигматуллин Р.И. Основы механики гетерогенных сред. – М.: Наука, 1978. – 336 с.

17. Fedorov S.V. On the penetration depth of a porous striker moving with a hypersonic velocity // Technical Physics. The Russian Journal of Applied Physics, 2007, vol. 52, no. 10, pp. 1379 – 1382.

18. Aris Phillips, Han-ChinWu. A Theory of viscoplasticity // International Journal of Solids and Structures, 1973, vol. 9, issue 1, pp. 15 – 30.

19. Falk M.L., Langer J.S. Dynamics of viscoplastic deformation in amorphous solids // Physical review, 1998, vol. 57, no. 6, pp. 7192 – 7205.

20. Rice J. Constitutive Equations in Plasticity, Cambridge, MIT Press, 1975, 23 p.

Скачать статью