A numerical study of the high-velocity interaction of rotating strikers having different head shapes with a barrier of finite thickness
Numerical simulation methods are used to study the effect of rotation of cylindrical strikers made of high-strength steel on the high-velocity interaction with a steel barrier. Three types of striker head shapes are considered: ogival, hemispherical, and flat. The initial velocity of the striker is 1000 m/s, and the rotation frequency varies from 0 to 10000 revolutions per second. The striker-barrier interaction angle varies from 0° to 75°. The modeling is carried out in a three-dimensional formulation using the author’s EFES 2.0 software package. This allows the simulation of the fragmentation of interacting bodies with the formation of new contact and free surfaces, as well as the erosion of materials. The obtained results show that the difference in the penetrating power of rotating and non-rotating strikers is due to the presence of a stress-strain state in the rotating striker caused by rotational motion. The effect of the rotation of the striker on its penetrating power is studied. The conditions for the striker ricochet are determined for various striker-barrier interaction angles, rotation velocities, and head part shapes.
Keywords
destruction,
deformation,
impact,
ricochet,
rotationAuthors
| Radchenko Pavel A. | Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of RAS | pavel@ispms.ru |
| Radchenko Andrey V. | Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of RAS | andrey@ispms.ru |
| Batuev Stanislav P. | Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of RAS | spbatuev@gmail.com |
Всего: 3
References
Radchenko P.A., Radchenko A.V., Batuev S.P. Effect of Projectile Rotation on High-Velocity Impact Fracture // Physical Mesomechanics. 2022. V. 25. P. 119-228. 10.1134/ S1029959922020035.
Krafft J.M. Surface Friction in Ballistic Penetration // Journal of Applied Physics. 1955. V. 26, № 10. P. 1248-1253.
Goldsmith W. Non-ideal projectile impact on targets // Int. J Impact Eng. 1999. V. 22. P. 95.
Gupta N.K., Madhu V. Normal and oblique impact of a kinetic energy projectile on mild steel plates // Int. J Impact Eng. 1992. V. 12, № 3. P. 333-343.
Manes A., Serpellini F., Pagani M., Saponara M., Giglio M. Perforation and penetration of aluminium target plates by armour piercing bullets // Int. J. Impact Eng. 2014. V. 69. P. 3954.
Seidt J.D., Pereira J.M., Gilat A., Revilock D.M., Nandwana K. Ballistic impact of anisotropic 2024 aluminum sheet and plate // Int. J. Impact Eng. 2013. V. 62. P. 27-34.
B0rvik T., Langseth M., Hopperstad O.S., Malo K.A. Ballistic penetration of steel plates // Int. J. Impact Eng. 1999. V. 22. P. 855-886.
Iqbal M.A., Senthil K., Madhu V., Gupta N.K. Oblique impact on single, layered and spaced mild steel targets by 7.62 AP projectiles // Int. J. Impact Eng. 2017. V. 110. P. 26-38.
Radchenko P.A., Batuev S.P., Radchenko A. V. The influence of steel projectile shape on its fracture at high strain rates // Russian Physics Journal. 2021. V. 64, № 5. P. 811-819.
Kraus A.E., Kraus E.I., Shabalin I.I. Impact resistance of ceramics in a numerical experiment // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2020. V. 61 (5). P. 847-854.
Баничук Н.В., Иванова С.Ю. Оптимизация формы затупленных осесимметричных тел, движущихся поступательно с вращением в упругопластичекой среде // Проблемы прочности пластичности. 2015. Т. 77, № 4. С. 367-378.
Белов Н.Н., Югов Н.Т., Афанасьева С.А., Югов А.А., Архипов И.Н., Федосов О.Ю. Исследование особенностей ударного взаимодействия длинных стержней с пространственно-разнесенными защитными конструкциями // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2010. № 3. С. 77-87.
Зелепугин С.А., Толкачев В.Ф., Тырышкин И.М. Анализ эффективности противоударной стойкости двух групп керамических и композитных материалов // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2022. № 80. С. 85-96.
Голубев В.К., Медведкин В.А. О внедрении жесткого снаряда в толстую стальную преграду при умеренных скоростях удара // Проблемы прочности. 2001. № 4. С. 138-146.
Батуев С.П., Дьячковский А.С., Радченко П.А., Радченко А.В., Саммель А.Ю., Чупашев А.В. Моделирование взаимодействия конических ударников с подводными преградами при наличии у ударников угла атаки // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2022. № 80. С. 39-48.
Батуев С.П., Буркин В.В., Дьячковский А.С., Ищенко А.Н., Радченко А.В., Радченко П.А., Саммель А.Ю., Степанов Е.Ю., Чупашев А.В. Экспериментально-теоретические исследования взаимодействия суперкавитирующих ударников с подводными разнесенными преградами // Известия вузов. Физика. 2023. Т. 66, № 2. С. 113-117.
