Numerical model of bullet - barrel system

• Autorzy: Łazowski J. , Małachowski J. , Niezgoda T.

Warianty tytułu

EN

Model numeryczny układu lufa - pocisk

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Aktualnie, projektowanie uzbrojenia w dużej mierze opiera się na metodach analitycznych, które nie pozwalają na znaczną poprawę parametrów broni w zakresie odporności udarowej. Szczególnie istotna jest analiza dynamiki dla ruchu pocisku w lufie na stożku przejściowym i ustalenie optymalnych parametrów procesu. Na styku lufy i pocisku zachodzą bardzo złożone procesy termomechaniczne. Oddziaływanie to powoduje powstawanie na powierzchni styku ciał ciepła a w konsekwencji zmian właściwości mechanicznych. Dodatkowo charakter współpracy obu ciał obarczony jest często brakiem symetrii wynikającym między innymi z niedokładności wykonania elementów, nieodpowiednim osadzeniem pocisku w lufie oraz niejednorodnością materiałów. W skutek takiej złożoności zjawisk, której konsekwencją są np. zmienność współczynnika tarcia czy również drgania pocisku i lufy, ogólne analityczne wyznaczanie stanów naprężeń i stanów krytycznych w sposób ścisły jest niemożliwe. Jedyną skuteczną metodą może być w tym przypadku modelowanie numeryczne. W pracy przedstawiono próbę analizy stanu wytężenia powstającego podczas szybkozmiennych procesów w trakcie współpracy pocisku z lufą. Przedstawiono model numeryczny obiektów i zaprezentowano wyniki analizy w formie planów warstwicowych. Narzędziem zastosowanym do analizy był pakiet obliczeniowy LS-DYNA umożliwiający symulacje w zakresie nieliniowym z jawnym krokiem całkowania.

EN

Currently the design process for armament equipment mostly employs very known and traditional analytical methods. But in many cases this kind of approach is not sufficient and effective, especially for gun parameters related with impact resistance. Very crucial for proper dynamic bullet movement in the barrel are geometric dimensions. In the contact areas between a bullet and a barrel appear some thermo-mechanical phenomena. Additionally, the cooperation process between these two components is encumbered because of the asymmetry caused by the inaccuracy of production process and the inhomogeneity of used materials. Finally, the mentioned reasons produce some unwanted effects like: bullet and barrel vibrations, problems with friction phenomena, etc. In such situations, the typical engineering approach in design process is unable to take into considerations all such local and very complex effects. Therefore, this paper presents is a trial of numerical methods application, which allow perform full analysis process of interaction between bullet and barrel. The models of these two bodies were developed using FE method. The numerical calculations were performed using LS-DYNA code. The main goal of the research was focused on contact problem. In the paper authors enclosed the initial results of the dynamic simulations.

Słowa kluczowe

PL

lufa; pocisk; modelowanie numeryczne

EN

barrel; bullet; numerical modelling

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 261--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys.

Twórcy

autor

Łazowski J.

autor

Małachowski J.

autor

Niezgoda T.

• Military University of Technology ul. Gen. Sylwestra Kaliskiego 2 St., 00-908 Warszawa 49, Poland tel.: [phone], fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Niezgoda, T., Małachowski, J., Łazowsk,i J., Wstępne modelowanie MES współpracy pocisku i lufy karabinu, IX Konferencja Naukowo-Techniczna „Programy MES w komputerowym wspomaganiu analizy, projektowania i wytwarzania, Giżycko 19-22 października 2005.
• [2] Łazowski, J., Niezgoda, T., Małachowski, J., Modelowanie numeryczne współpracy pocisku z lufą,  VI Międzynarodowa Konferencja Uzbrojenia „Nowe aspekty techniki uzbrojenia"
• [3] Łazowski, J.., Niezgoda, T., Małachowski, J., Wstępna analiza współpracy pocisku i lufy karabinu za pomocą MES, Czasopismo naukowo-techniczne „Górnictwo Odkrywkowe" nr 7-8 Rocznik XLVIII Wrocław 2006.
• [4] Kamiński, R., Torecki, S., Obciążenia cieplne lufy podczas strzału, VI Międzynarodowa Konferencja Uzbrojenia „Nowe aspekty techniki uzbrojenia" Waplewo 1 1-13.10.2006.
• [5] Dębski, A., Badania metalograficzne luf kalibru 5,56 mm po próbach trwałościowych, VI Międzynarodowa Konferencja Uzbrojenia „Nowe aspekty techniki uzbrojenia" Waplewo 11-13.10.2006.
• [6] Jach, K., Komputerowe modelowanie dynamicznych oddziaływań ciał metodą punktów swobodnych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001.
• [7] Hallquist, J. O., LS-DYNA Theoretical manual, Livemore Software Technology Corporatuion, May 1998.
• [8] Hashimi, M. S. J., High strain rate properties of an aluminium alloy and high purity copper at room temperature, Report Dept. Of City Polytechnic, Sheffield, England, 1987.