Прикладная математика и механика (о журнале) Прикладная математика
и механика

Российская академия наук
 Журнал основан
в январе 1936 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 0032-8235

Русский Русский  English English  О журнале | Выпуски | Для авторов | Редколлегия | Подписка | Контакты
 


ИПМех РАНХостинг предоставлен
Институтом проблем
механики 
им. А.Ю. Ишлинского РАН

Архив выпусков

Статей в базе данных сайта: 1932
На русском (ПММ): 1133
На английском (J. Appl. Math. Mech.): 799

<< Предыдущая статья | Год 2010. Выпуск 3 | Следующая статья >>
Баженов В.Г., Котов В.Л. Решение задач о наклонном проникании осесимметричных ударников в мягкие грунтовые среды на основе моделей локального взаимодействия // ПММ. 2010. Т. 74. Вып. 3. С. 391-402.
Год 2010 Том 74 Выпуск 3 Страницы 391-402
Название
статьи
Решение задач о наклонном проникании осесимметричных ударников в мягкие грунтовые среды на основе моделей локального взаимодействия
Автор(ы) Баженов В.Г. (Нижний Новгород)
Котов В.Л. (Нижний Новгород, vkotov@inbox.ru)
Коды статьи УДК 539.3
Аннотация

Проводится сравнительный анализ решении пространственной задачи о наклонном проникании жесткого тела в мягкую грунтовую среду на основе моделей локального взаимодействия с использованием одномерных решений задачи о расширении сферической полости. Рассматриваются как известные автомодельные аналитические решения для несжимаемой среды, так и обобщенное решение для сжимаемой упругопластической среды с внутренним трением с выделением возникающей ударной волны. Использование гипотезы несжимаемости среды в пренебрежении отрывом потока для оценки максимальных значений сил сопротивления приводит к большим ошибкам. Учет сжимаемости позволяет заметно уточнить силы сопротивления и удовлетворительно оценить отклонения траекторий тел от первоначального направления движения. В предлагаемом авторами методе решения задач наклонного проникания трехмерная задача на основе гипотезы плоских сечений в пренебрежении потоками массы и импульса в окружном направлении сводится к совместному решению ряда осесимметричных задач для каждого меридионального сечения. Показано, что по сравнению с известными ранее моделями локального взаимодействия данный подход позволяет существенно повысить достоверность расчета как силовых, так и кинематических характеристик процесса проникания благодаря учету динамики свободной поверхности и кавитационных эффектов отрывного обтекания.

Список
литературы
1.  Рахматуллин Х.А., Сагомонян А.Я., Алексеев Н.А. Вопросы динамики грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1964. 239 с.
2.  Сагомонян А.Я. Проникание. М.: Изд-во МГУ, 1974. 299 с.
3.  Backman M.E., Goldsmith W. The mechanics of penetration of projectiles into targets // Intern. J. Engng. Sci. 1978. V. 16. № 1. P. 1-99.
4.  Аптуков В.Н., Мурзакаев Р.Т., Фонарев А.В. Прикладная теория проникания. М.: Наука, 1992. 103 с.
5.  Фомин В.М., Гулидов A.И., Сапожников Г.А. и др. Высокоскоростное взаимодействие тел. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 600 с.
6.  Горшков А.Г., Тарлаковский Д.В. Удар о грунт. Механика контактных взаимодействий. М.: Физматлит, 2001. С. 409-416.
7.  Allen W.A., Mayfield E.B., Morrison H.L. Dynamics of a projectile penetrating sand // J. Appl. Phys. 1957. V. 28. № 3. P. 370-376 = Аллен У., Мэйфилд Э., Моррисон Г. Динамика проникания снаряда в песок // Механика. Сб. перев. и обзоров иностр. период, лит. 1957. № 6. С. 125-137.
8.  Бивин Ю.К. Проникание твердых тел в сыпучие и слоистые среды // Изв. РАН. МТТ. 2008. № 1. С. 154-160.
9.  Баландин В.В., Брагов A.M. Экспериментальная методика измерения сил сопротивления при взаимодействии ударника с фунтовой средой. Прикладные проблемы прочности и пластичности. Методы решения. Н. Новгород: Изд-во ННГУ 1991. № 47. С. 101-104.
10.  Бухарев Ю.Н., Кораблев А.Е., Хаймович М.И. Экспериментальное определение касательных напряжений на поверхности ударника при динамическом внедрении в грунт // Изв. РАН. МТТ. 1995. № 2. С. 186-188.
11.  Бивин Ю.К., Викторов В.В., Коваленко Б.Я. Определение динамических характеристик грунтов методом пенетрации // Изв. АН СССР. МТТ. 1980. № 3. С. 105-110.
12.  Forrestal M.J., Tzou D.Y., Askari E., Longcope D.B. Penetration into ductile metal targets with rigid spherical-nose rods // Intern. J. Impact Engng. 1995. V. 16. № 5/6. P. 699-710.
13.  Warren T.L., Hanchak S.J., Poormon K.L. Penetration of limestone targets by ogive-nosed VAR 4340 steel projectiles at oblique angles: experiments and simulations // Intern. J. Impact Engng. 2004 V. 30. № 10. P. 1307-1331.
14.  Остапенко Н.А. Тела вращения минимального сопротивления при движении в плотных средах // Успехи механики. 2002. Т. 1. № 2.С. 105-149.
15.  Якунина Г.Е. Оптимальные формы движущихся в среде тел при учете трения // ПММ. 2005. Т. 69. Вып. 5. С. 759-774.
16.  Крайко А.Н., Якунина Г.Е. К построению оптимальных тел в рамках моделей локального взаимодействия // ПММ. 2008. Т. 72. Вып. 1. С. 41-53.
17.  Ben-Dor G., Dubinsky A., Elperin Т. Localized interaction models with nonconstant friction for rigid penetrating impactors // Intern. J. Solids and Structures. 2007. V. 44. № 7, 8. P. 2593-2607.
18.  Баничук Н.В., Иванова С.Ю., Макеев Е.В. О проникании неосесимметричных тел в твердую деформируемую среду и оптимизация их формы // Изв. РАН. МТТ. 2008. № 4. С. 176-183.
19.  Григорян С.С. О приближенном решении некоторых задач динамики грунтов // ПММ. 1962. Т. 26. Вып. 5. С. 944-946.
20.  Григорян С.С. Приближенное решение задачи о проникании тела в грунт // Изв. РАН. МЖГ. 1993. № 4. С. 18-24.
21.  Любин Л.Я., Повицкий А.С. Косой удар твердого тела о грунт // ПМТФ. 1966. № 1. С. 83-92.
22.  Колесников В.А. Об изменении траектории метеорита при входе в грунт // Изв. АН СССР. МТТ. 1981. № 4. С. 99-104.
23.  Григорян С.С. Об основных представлениях динамики грунтов // ПММ. 1960. Т. 24. № 6. С. 1057-1072.
24.  Бивин Ю.К. Изменение направления движения твердого тела на границе раздела сред // Изв. АН СССР. МТТ. 1981. № 4. С. 105-109.
25.  Анциферов B.C. Автомодельная задача о проникании твердого тела в грунт // ПММ. 1958. Т. 22. Вып. 6. С. 856-860.
26.  Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1. М.: Наука, 1970. 492 с.
27.  Бородич Ф.М. Динамическое взаимодействие затупленных осесимметричных твердых тел с грунтом // Прикл. механика. 1988. Т. 24. № 11. С. 117-121.
28.  Багдоев А.Г., Ванцян А.А. Проникание тонкого тела в трансверсально-изотропную среду с вращением // Изв. АН СССР. МТТ. 1989. № 2. С. 187-189.
29.  Флитман Л.М. Безотрывное обтекание затупленного тела высокоскоростным упругопластическим потоком // ПММ. 1990. Т. 54. Вып. 4. С. 642-651.
30.  Бобровницкий К.Ю., Симонов И.В. Осесимметричное и плоское движения жесткого удлиненного ударника при входе в упругопластическую среду с отрывом потока // Изв. РАН. МТТ. 1996. № 5. С. 93-98.
31.  Симонов И.В. Об устойчивости движения удлиненного тела вращения в упругопластической среде при отрыве потока // ПММ. 2000. Т. 64. Вып. 2. С. 311-320.
32.  Балашов Д.Б., Зволинский Н.В. Об обтекании конуса жесткопластической средой // Изв. РАН. МТТ. 1996. № 3. С. 46-53.
33.  Осипенко К.Ю., Симонов И.В. Обтекание конуса сверхзвуковым потоком пористой среды // Изв. РАН. МТТ. 2001. № 2. С. 87-96.
34.  Звягин А.В., Сагомонян А.Я. Косой удар по пластине из идеально пластического материала // Изв. АН СССР. МТТ. 1985. № 1. С. 159-164.
35.  Романова С.В., Сагомонян А.Я. Взаимодействие твердого тела с деформируемой преградой при наклонном соударении // Вестн. МГУ. Сер. 1. Математика, механика, 1989. № 6. С. 38- 42.
36.  Сагомонян А.Я., Филимонов В.А. К проблеме наклонного проникания осесимметричного тела вгрунт// Вестн. МГУ. Сер. 1. Математика, механика. 1984. № 6. С. 90-93.
37.  Kumano A., Goldsmith W. Projectile impact on soft, porous rock // Rock Mechanics. 1982. V. 15. № 13. P. 113-132.
38.  Деменьшин Д.А., Крылов С.В. Численное моделирование процессов нормального проникания жестких тел в пористые грунты. Прикладные проблемы прочности и пластичности. Численное моделирование физико-механических процессов. Н. Новгород: Изд-во ННГУ. 1991. № 49. С. 103-106.
39.  Yu H.-S. Cavity Expansion Methods in Geomechanics. Dordrecht: Kluwer, 2000. 385 p.
40.  Ben-Dor G., Dubinsky A., Elperin T. Applied High-Speed Plate Penetration Dynamics. Pt. 1. The Netherlands: Springer, 2006. 370 p. (Solid Mechanics and its Application. V. 132.)
41.  Aizenberg-Stepanenko M.V. Model of high-velocity penetration of an indenter into a medium // J. Mining Sci. 2007. V. 43. № 3. P. 254-272.
42.  Зволинский Н.В. Об излучении упругой волны при сферическом взрыве в грунте // ПММ. 1960. Т. 24. Вып. 1. С. 126-133.
43.  Виноградов В.А., Родионов В.Н., Шемякин Е.И. Разлет сферического объема грунта при взрыве в центре симметрии // ПМТФ. 1961. № 3. С. 36-42.
44.  Григорян С.С., Черноусько Ф.Л. Одномерные квазистатические движения грунта // ПММ. 1961. Т. 25. Вып. 1. С. 86-100.
45.  Григорян С.С. К решению задачи о подземном взрыве в мягких грунтах // ПММ. 1964. Т. 28. Вып. 6. С. 1070-1082.
46.  Вахрамеев Ю.С. Некоторые соотношения подобия для движения сыпучей уплотняющейся среды // ПММ. 1970. Т. 34. Вып. 5. С. 930-934.
47.  Бабаков В.А., Шабунин Е.В. Об одном методе расчета пневмопробойника в деформируемой среде // Физ.-техн. пробл. разраб. полез, ископаемых. 1987. № 1. С. 105-110.
48.  Forrestal M.J., Luk V.K. Dynamic spherical cavity-expansion in a compressible elastic-plastic solid // Trans. ASME. J. Appl. Mech. 1988. V. 55. № 2. P. 275-279.
49.  Шабунин Е.В. Расчет проникания ударников со сложной формой // Физ.-техн. пробл. разраб. полез, ископаемых. 1992. № 6. С. 43-47.
50.  Chen X.W., Li Q.M. Deep penetration of a non-deformable projectile with different geometrical characteristics // Intern. J. Impact Engng. 2002. V. 27. № 6. P. 619-637.
51.  Durban D., Masri R. Dynamic spherical cavity expansion in a pressure sensitive elastoplastic medium // Intern. J. Solids and Structures. 2004. V. 41. № 20. P. 5697-5716.
52.  Cleja-Tigoiu S., Cazacu O., Tigoiu V. Dynamic expansion of spherical cavity within a rate-dependent compressible porous material // Intern. J. Plast. 2008. V. 24. № 5. P. 775-803.
53.  Rosenberg Z., Dekel E. A numerical study of the cavity expansion process and its application to long-rod penetration mechanics // Intern. J. Impact Engng. 2008. V. 35. № 3. P. 147-154.
54.  Forrestal M.J., Warren T.L. Penetration equations for ogive-nose rods into aluminum targets // Intern. J. Impact Engng. 2008. V. 35. № 8. P. 727-730.
55.  Баженов В.Г., Котов В.Л. Решение задач о наклонном проникании осесимметричных ударников в мягкие фунтовые среды на основе гипотезы плоских сечений // Докл. РАН. 2008. Т. 423. № 4. С. 470-473.
56.  Баженов В.Г., Брагов A.M., Котов В.Л., Кочетков А.В. Исследование удара и проникания тел вращения в мягкий грунт // ПММ. 2003. Т. 67. Вып. 4. С. 686-697.
57.  Баженов В.Г., Зефиров С.В., Кочетков А.В., Крылов С.В., Фельдгун В.Р. Пакет программ "Динамика-2" для решения плоских и осесимметричных нелинейных задач нестационарного взаимодействия конструкций со сжимаемыми средами // Мат. моделирование. 2000. Т. 12. № 6. С. 67-72.
58.  Кибец А.И. Конечно-элементное решение трехмерных задач нестационарной динамики грунтовых сред // Вестн. ННГУ. Сер. Механика. 1999. № 1. С. 91-97.
59.  Григорян С.С Новый закон трения и механизм крупномасштабных горных обвалов и оползней // Докл. АН СССР. 1979. Т. 244. № 4. С. 846-849.
60.  Котов В.Л. Исследование применимости автомодельного решения задачи о расширении сферической полости в сжимаемой среде для определения давления на поверхности контакта "ударник-грунт". Проблемы прочности и пластичности. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2008. Вып. 70. С. 123-130.
Поступила
в редакцию
09 февраля 2009
Получить
полный текст
http://elibrary.ru/item.asp?id=15002517
<< Предыдущая статья | Год 2010. Выпуск 3 | Следующая статья >>
Система OrphusЕсли Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter

119526 Москва, пр-т Вернадского, д. 101, корп. 1, комн. 245 (495) 434-21-49 pmm@ipmnet.ru pmmedit@ipmnet.ru http://pmm.ipmnet.ru
Учредители: Российская академия наук, Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, ООО "Журналы по механике"
Свидетельство о регистрации СМИ № 0110178 выдано Министерством печати и информации Российской Федерации 04.02.1993 г.
© ООО "Журналы по механике"
webmaster
Rambler's Top100