CC BY
41
Механика деформируемого твердого тела Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4 (4), с. 1725-1726
1725
УДК 539.8
РЕАКЦИЯ ВВ НА ОСНОВЕ ОКТОГЕНА НА НИЗКОСКОРОСТНОЕ НАГРУЖЕНИЕ СТАЛЬНЫМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ УДАРНИКОМ
© 2011 г. В.А. Пушков, А.И. Абакумов, А.В. Кальманов, А.А. Седов
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт
экспериментальной физики, Саров
Поступила в редакцию 15.06.2011
Представлены методика и ряд результатов экспериментального изучения реакции полусферических образцов из флегматизированного октогена на механическое воздействие стального ударника при скоростях удара V = 55-75 м/с. В опытах для регистрации процесса внедрения ударника в образец взрывчатого вещества (ВВ) применялся радиоинтерферометр.
Ключевые слова: ВВ, низкоскоростное механическое воздействие, ударник, внедрение, взрывчатое превращение, радиоинтерферометр.
Введение
Исследования взрывчатых превращений во взрывчатом веществе (ВВ) при низкоскоростном механическом воздействии (Ууд < 100 м/с) важны для многих практических случаев. Однако на сегодня для разработки надежных моделей превращения, отвечающих разным условиям нагруже-ния, недостаточно опытных данных.
Исследования взрывчатых превращений при низкоскоростном механическом воздействии сферического осколка [1], плоских ударников, стрежня Гопкинсона [2] активно проводятся в РФЯЦ — ВНИИЭФ. Получаемые результаты подвергаются численному моделированию с удовлетворительным согласием расчетных и экспериментальных данных, см. например [2].
Представлены методика и некоторые результаты экспериментального исследования реакции полусферических образцов (наружный диаметр
—100 мм) из флегматизированного октогена [3] на низкоскоростное механическое воздействие стального цилиндрического ударника при скоростях удара ¥уа = 55—75 м/с. В опытах для регистрации процесса внедрения ударника в образец ВВ применялся радиоинтерферометр.
1. Постановка опытов
На рис. 1 показана схема постановки эксперимента. С помощью энергии взрыва заряда специального ВВ снаряд-ударник разгоняется по стволу устройства типа пушки и ударяет по полусферическому образцу по линии полюс полусферы—центр опорного кольца—центр отверстия трубы. Опорное кольцо закреплено на трубе-динамометре.
Усилие Р(0, действующее на полусферический образец, измерялось датчиками на опорной трубе-динамометре. Тензодатчики на полусфери-
Писк
Рис. 1
1726
В.А. Пушков, А.И. Абакумов, А.В. Кальманов, А.А. Седов
ческом образце располагались на внешней поверхности. Применялся стальной ударник Ш52х175 мм. Во время опыта процесс полета ударника и его начальное внедрение в полусферический образец регистрировались с помощью радиоинтерферометра (РИ-03).
2. Результаты экспериментов
Опыты проведены при скоростях ударника Ууд = 55, 61, 75 м/с. В опыте при 55 м/с не наблюдалось взрывчатого превращения, образец разрушился на фрагменты. В опытах при 61 и 75 м/с происходило взрывчатое превращение практически всего объема ВВ.
На рис. 2 в координатах скорость объекта— время представлена расшифровка радиоинтерфе-рограммы опыта при Ууд = 75 м/с (где происходило взрывчатое превращение).
Видно, что после соударения появляются два объекта движения: первый — ударник, скорость которого после удара немного снизилась; второй — наиболее вероятно продукты взрыва, которые за ~0.1 мс приобретают скорость ~700 м/с. Аналогично в опыте при Ууд = 61 м/с продукты взрыва также за ~0.1 мс приобрели скорость ~600 м/с. Деформации на внешней поверхности полусферических образцов (до разрушения или взрывчатого превращения ВВ) составляли 0.6—1.5%, а максимальные усилия Р(0 составили до 160 кН.
Совместный анализ результатов тензо- и ра-диоинтерферограмм показал, что к моменту возникновения взрывчатого превращения ударник в этих опытах внедрился в полусферу на глубину ~1.5 —2 мм. При этом процесс взрывчатого превращения происходит с низкой скоростью, так как некоторая часть ВВ остается непрореагировав-шей.
Представленные данные, полученные с помощью радиоинтерферометра и тензоизмерений, будут полезны при разработке расчетных моделей деформирования и инициирования взрывчатого превращения октогена.
Список литературы
1. Белов Г.В. и др. О влиянии предварительного механического повреждения образцов ВВ на параметры взрывчатого превращения и величину пороговой скорости инициирования детонации при ударе осколком // Труды IX Харитоновских чтений. РФЯЦ—ВНИИЭФ. Саров. 2007. С. 187—192.
2. Абакумов А.И. и др. Расчетно-эксперименталь-ное исследование деформирования энергетических материалов в условиях низкоскоростного нагружения в опытах с составным стержнем Гопкинсона // Труды IX Харитоновских чтений. РФЯЦ—ВНИИЭФ. Саров. 2007. С. 215—226.
3. Родионов А.В. и др. Определение глубины возбуждения детонации радиоволновым методом в пластифицированных октогене и ТАТБ // Труды XI Харитоновских чтений. РФЯЦ—ВНИИЭФ. Саров. 2009.
6.60 6.65 6.70 6.75 6.80 6.85 t, мкс
Рис. 1
RESPONSE OF HMX-BASED HE TO LOW-VELOCITY LOADING BY A STEEL CYLINDRICAL IMPACTOR
V.A. Pushkov, A.I. Abakumov, A.V Kalmanov, A.A. Sedov
The paper presents a technique and some results of experimental study of the way hemispherical samples made of retarded HMX response to mechanical effect of steel impactor at impact velocities Vimp = 55-75 m/s. In the experiments, a radio-interferometer was used to record the process of impactor penetration into an HE sample.
Keywords: low-velocity mechanical effect, impactor, penetration, explosive transformations, radiointerferometer.
