Дробление сферических оболочек при внутреннем взрывном нагружении

Abstract

Представлены экспериментальные данные по дроблению, разлету и внедрению в преграды осколков тонкостенных сферических оболочек из мягкой стали или алюминиевого сплава, нагруженных изнутри взрывом заряда взрывчатого вещества сферической формы. Установлены скорости, количество и средние размеры образующихся осколков для оболочек разных размеров, а также максимальные глубины проникания осколков в преграды из ряда гомогенных и гетерогенных материалов. Выявлены некоторые характерные особенности фрагментации сферических оболочек при внутреннем взрывном нагружении. Предпринята попытка описать характерный (средний) размер осколка по формуле, полученной из баланса упругой энергии и работы разрушения. Выбраны толщины противоосколочных слоев из некоторых конструкционных материалов, что позволяет уловить осколки из мягкой стали или алюминиевого сплава, образующиеся при взрыве конкретных зарядов взрывчатого вещества сферической формы.

Наведено експериментальні дані по дробленню, розльоту і прониканню в перешкоди уламків тонкостінних сферичних оболонок із м’якої сталі або алюмінієвого сплаву, що навантажені зсередини вибухом заряду вибухової речовини сферичної форми. Установлено швидкості, кількість і середні розміри уламків для оболонок різних розмірів, а також максимальні глибини проникання уламків у перешкоди з гомогенних та гетерогенних матеріалів. Виявлено деякі характерні особливості фрагментації сферичних оболонок при внутрішньому навантаженні вибухом. Зроблено спробу описати характерний (середній) розмір уламка за формулою, що одержана з балансу пружної енергії та роботи руйнування. Вибрано товщину протиуламкових шарів із деяких конструкційних матеріалів, що дозволяє ловити уламки з м’якої сталі або алюмінієвого сплаву, які виникають при вибусі конкретних зарядів вибухової речовини сферичної форми.

Experimental data on the fragmentation, scattering, and penetration into barriers of fragments of thin-walled spherical shells made of soft steel or an aluminum alloy, which are loaded internally by blasting a sphere-shaped explosive charge, are presented. The speeds, number, and average sizes of fragments formed of shells of different sizes as well as the maximum dephts of penetration of fragments into barriers made of a number of homogeneous and heterogeneous materials have been determined. Some peculiarities of the fragmentation of spherical shells under internal blast loading have been elucidated. An attempt has been made to describe the characteristic (average) fragment size by a formula derived from the balance of elastic energy and the work of fracture. Thicknesses of fragmentation protective layers of some structural materials have been chosen, which enable catching fragments of soft steel or an aluminum alloy which are formed by the explosion of particular sphere-shaped explosive charges.