Численное исследование трехмерной динамики и прочности металлокомпозитных цилиндров при внутреннем взрыве

Abstract

Численно-аналитическим методом исследована трехмерная динамика и прочность металлокомпозитных цилиндров конечной длины, нагруженных неосесимметричным внутренним взрывом. Прочность определялась по трем критериям разрушения для транстропного материала: максимальных напряжений, максимальных деформаций и обобщенному Мизеса. Исследовано влияние смещения заряда взрывчатого вещества относительно центра симметрии цилиндра вдоль радиуса и оси на напряженно-деформированное состояние и прочность. Установлена неэффективность использования армированных композитов с низкими пределами прочности при растяжении поперек волокон для подобных оболочек.

Чисельно-аналітичним методом досліджено тривимірну динаміку та міцність металокомпозитних циліндрів скінченної довжини, навантажених невісесиметричним внутрішнім вибухом. Міцність визначалась за трьома критеріями руйнування для транстропного матеріалу: максимальних напружень, деформацій і узагальненим Мізеса. Досліджено вплив зміщення заряду вибухової речовини відносно центра симетрії циліндра вздовж радіуса та вісі на напружено-деформований стан та міцність. Установлено неефективність використання армованих композитів із низькими границями міцності при розтязі поперек волокон для подібних оболонок.

The 3D dynamics and strength of metal-composite finite-length cylinders under non-axisymmetric internal explosion loading have been studied by a numerical-analytical method. The strength verification has been performed using three fracture criteria for a transtropic material: the maximumstress criterion, the maximum-strain criterion, and the generalized Mises criterion. The influence of the explosive charge shift along the radius and axis with respect to the shell’s center of symmetry on the stress-strain state and strength of the cylinder has been investigated. The reinforced composites with low ultimate tensile strengths perpendicular to the reinforcement filaments have been found ineffective for such shells.