FACTA UNIVERSITATIS

Vol.3, No 15, 2003 pp. 981-988
UDC 531
Invited Paper

DETERMINATION OF THE CRITICAL JET VELOCITY DURING THE PENETRATION INTO THE HOMOGENOUS STEEL OBSTACLE
Marinko Ugrčić
Military Technical Institute, Katanićeva 15, 11000 Belgrade

Abstract. The procedure of the experimental determination of the critical jet velocity during the penetration into the homogenous obstacle is given in the paper. The procedure is based on the use of the logic analyzer and special captures to record the discrete data of the curve - the penetration length depending on time. A polynomial form of that mathematically fitted functional curve gives the possibility to determine the critical jet velocity. Also, the results of the experimental determination of the critical velocity of the copper shaped charge jet during the penetration into the homogenous steel obstacle are shown. The use of these results, obtained by the given procedure, in the program code HYDRO for a numerical simulation of the shaped charge function and jet penetration, make it possible to calculate more accurately the jet penetrability in the obstacles of different mechanical properties.

ODREĐIVANJE KRITIČNE BRZINE MLAZA
PRI PRODIRANJU KROZ HOMOGENU ČELIČNU PREPREKU Kumulativno punjenje predstavlja specijalni eksplozivni sklop koja se koristi u vojnoj i civilnoj industriji za različite namene, naprimer: probijanje, sečenje, oblikovanje, spajanje, itd. Proces prodiranja kumulativnog mlaza kroz homogenu prepreku, generalno, kao i ostali fenomeni probijanja, pripada klasi problema nelinearne mehanike, a može se veoma kvalitetno opisati jednačinama mehanike fluida. To je moguće zbog enormno visokih vrednosti brzina, pritisaka i temperature koji prate ovaj proces, pri čemu je ponašanje materijala penetratora i prepreke jednako ponašanju fluida.
Numeričko rešavanje i testiranje programa procesa prodiranja, pored savremenog hardvera i softvera, zahtevaju poznavanje određenih grupa podataka kao što su koeficijenti jednačina stanja, mehaničke i dinamičke karakteristike materijala penetratora i prepreke i kinematskih parametara procesa. U cilju testiranja programa, jedan od veoma važnih parametra je kritična brzina penetratora, tj. brzina koja karakteriše kraj procesa prodiranja. Takođe, da bi se ocenila probojnost kumulativnog mlaza potrebno je odrediti što je moguće tačnije kritičnu brzinu mlaza.
U radu je izložena metoda eksperimentalnog određivanja kritične brzine mlaza pri prodiranju kroz homogenu prepreku. Metoda je zasnovana na primeni logičkog analizatora i specijalnih davača koji se koriste za registrovanje diskretnih podataka krive - dužina probijanja u zavisnosti od vremena. Konačno, ovako dobijena matematički fitovana kriva polinomijalnog oblika omogućuje određivanje kritične brzine mlaza.
U radu su, takođe, prikazani rezultati eksperimentalnog određivanja kritične brzine mlaza formiranog dejstvom kumulativnog punjenja sa bakarnom oblogom pri prodiranju kroz homogenu čeličnu prepreku. Korišćenje ovih rezultata, dobijenih izloženom metodom, u programu HYDRO za numeričku simulaciju funkcije kumulativnog punjenja i penetracije mlaza, omogućava tačnije određivanje probojnosti kumulativnog mlaza na preprekama različitih mehaničkih karakteristika.