Publication: Численное моделирование раскрытия мембраны легкогазовой пушки
Дата
2025
Авторы
Никульшин, М. В.
Минаев, И. В.
Смирнова, И. В.
Юсупов, Д. Т.
Кленов, А. И.
Journal Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Для исследования динамических свойств материалов чаще всего используется ударно-волновое нагружение, что позволяет изучать сжимаемость, фазовые превращения и ряд других явлений, происходящих в области высоких давлений и температур. В качестве систем ударно-волнового нагружения, как правило, используются взрывные нагружающие устройства и легкогазовые пушки. Проведены численные оценки величины давления раскрытия (разрушения) алюминиевых мембран в камере высокого давления пневматической легкогазовой пушки. Результаты расчета сравниваются с данными экспериментов. Расчетно–экспериментальные исследования проводились с целью получения величин разрушающего давления для партии мембран, отличающихся геометрией (толщиной и высотой непрорезной части), так как знание предельных нагрузок мембран позволяет прогнозировать давление в камере высокого давления и ускорение метаемого объекта. Дополнительно рассмотрено влияние на величину раскрытия давления мембран ряда факторов: механических свойств материала мембраны, количества насечек-концентраторов напряжений на поверхности мембраны, формы насечек и т.д. В результате проведенных расчетов показано, что основным фактором, влияющим на разброс давления раскрытия мембраны, являются свойства материала. Для уменьшения разброса давления раскрытия мембран необходимо проводить контроль свойств материала или использовать материал с более стабильными механическими свойствами. Выводы подтверждены сопоставлением результатов испытаний мембран и численных расчетов. Увеличение толщины мембраны при постоянной глубине насечек приводит к снижению давления раскрытия мембран и связано с ростом концентрации напряжений в радиальных насечках, что подтверждено экспериментальными данными.
Описание
Ключевые слова
Эксперимент , Расчет , Давление раскрытия , Легкогазовая пушка , Мембрана
Цитирование
Никульшин М.В., Минаев И.В., Смирнова И.В., Юсупов Д.Т., Кленов А.И. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСКРЫТИЯ МЕМБРАНЫ ЛЕГКОГАЗОВОЙ ПУШКИ. Вестник НИЯУ МИФИ. 2025;14(2):131-140. https://doi.org/10.26583/vestnik.2025.2.4. EDN: HROPBI