بخشی از مقاله
چکیده
موضوع اصلی مقاله حاضر توصیف نفوذ عمودي پرتابه در اهداف الاستیک – پلاستیک در سرعت هاي بالاي 1500 متر بر ثانیه است. در این محدوده سرعت رفتار مواد برخورد کننده - مواد پرتابه - نزدیک به حالت سیال می شود . در این حالت فشار ایجاد شده در سطح تماس بیشتر از مقاومت فرسایشی مواد برخورد کننده بوده و فرسایش - از دست دادن جرم - اتفاق می افتد . بنابراین نرخ کرنش بالا بوده و چگالی عامل مهمی در توسعه نفوذ می باشد . در متن حاضر براي بررسی میزان نفوذ پرتابه تغییر فرم پذیر در هدف از روش تحلیلی استفاده شده است براي اعتبار بخشی مدل تحلیلی از داده هاي تجربی استفاد می شود که مقایسه نتایج تحلیلی با نتایج تجربی گواه این مسئله می باشد که بین نتایج تحلیلی و تجربی تطابق خوبی وجود دارد .
مقدمه
مسئله نفوذ در اهداف در چند دهه اخیر مورد توجه متخصصان هوا فضا و ساختمان بوده است . ضرورت دستیابی به نتایج مطالعات وتحقیقات علمی انجام شده در جهان از اهم نیازهاي گسترش دفاع غیر عامل و فرهنگ علمی آن در سطح جامعه است گستردگی این نیاز بیشتر در ارتباط با مقوله هاي خاصی از دفاع غیر عامل از جمله مقوله سازه هاي امن می باشد. براي طراحی سازه هاي امن بخصوص سازه هایی مانند منابع نیروگاههاي هسته اي و پناهگاهها آشنایی با مفاهیمی از قبیل ضربه ، نفوذ و غیره از ضرورت و اهمیت خاصی بر خوردار است. . پس نفوذ پرتابه در هدف بحثی بسیار مورد علاقه براي دانشمندان و محققان می باشد. ولی مطالعه بر روي پروسه نفوذ پرتابه در هدف بسیار پیچیده و مقتضی رشته هاي علمی طبیعی مختلف است. بسیاري از کارها و فعالیت ها در این رابطه تجربی هستند و هزینه زیاد آزمایشات بسیاري از محققان را مجبور می کند تا به تحلیل نا آزموده و مدل هاي مهندسی اعتماد کنند.
الف – فرضیات
پرتابه به صورت استوانه اي به طول - - L و شعاع - a - در نظر می شود و فرض می شود که چگالی هدف و پرتابه چه قبل و بعد نفوذ ثابت بماند و هر دو مادهي هدف و پرتابه تراکم ناپذیر باشند و همچنین سرعت نفوذ پرتابه در هدف ثابت بماند و انتهاي پرتابه در هنگام نفوذ به صورت صلب و محکم باقی بماند. به علت سرعت بالاي ضربها در نوك پرتابه یک حالت قارچی شکل ایجاد می گرددکه به طول - ℓ - و عرض - 2a - میباشد. مراحل نفوذ به دو مرحله تقسیم می شود. که در مرحلهي یک پرتابه دچار سایش شده و طول مینیمم خود میرسد . عمق نفوذ در این مرحله با - x - نشان داده میشود بعد از اتمام سایش پرتابه در مرحلهي دوم به صورت صلب به نفوذ خود ادامه میدهد تا از حرکت باز ایستد. عمق نفوذ را در این مرحله با - - x نشان داده میشود.
ب – مدل سازي
نفوذ پرتابه در هدف توام با سایش با توجه به معادلات حرکت و شکل1 خواهیم داشت :
شکل شماتیک از پرتابهي نفوذ کننده در هدف و تشکیل نوك
- االف - قارچ مانند
نفوذ باقیمانده پرتابه به صورت صلب در هدف بعد اتمامL̇ پرتابه با سرعت ثابت - u - در هدف نفوذ میکند در این مرحله پرتابه به صورت یک استوانه به طول - - L و شعاع - a - خواهد بود و در نظر گرفتن باقیماندهي پرتابه به این صورت مطابق با فرض اینکه انتهاي پرتابه به صورت صلب و محکم باقی مانده و اینکه بعد از اتمام مرحلهي یک طول باقیماندهي پرتابه بسیار کوچک است میباشد. نوك قارچ مانند در این مرحله داراي طول - - ℓ و عرض - 2a - خواهد بود. در این مرحله با استفاده از نیروي وارد بر نوك قارچ مانند و با استفاده از قانون دوم نیوتن، معادله حرکت و سپس عمق نفوذ پرتابه بدست میآید.
