Badania numeryczne procesu zderzenia siatki obezwładniającej i ciała sztywnego w locie

• Autorzy: Baranowski P. , Bukała J. , Damaziak K. , Małachowski J. , Mazurkiewicz Ł. , Niezgoda T.

Warianty tytułu

EN

Numerical Tests of Impact Process Between Net Structure and Rigid Object During Flight

• Konferencja: Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa. Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa (9. ; 25-28.09.2012 ; Pułtusk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia proces dynamicznego oddziaływania pomiędzy siatką obezwładniającą a modelowym obiektem charakteryzującym się stosunkowo małymi wymiarami geometrycznymi i małą masą. Zarówno siatka, jak i rozpatrywane ciało, posiadały prędkość postępową oraz obrotową. Do analiz przyjęto siatkę zbudowaną z wysokowytrzymałego materiału typu aramidowego, tj. Kevlar, Dyneema, o kształcie ośmiokąta składającego się z rombowych oczek. W celu odzwierciedlenia zniszczenia włókien siatki zastosowano kryterium zniszczeniowe w postaci odkształceniowej (bezpośrednio wynikającej z wydłużenia przy zerwaniu linki). Jednym z głównych uproszczeń przyjętych w testach jest fakt nieodkształcalności samego obiektu testowego, co oznacza badania skuteczności siatki w najcięższych możliwych warunkach z uwagi na ekstremalne wytężenie włókien siatki w trakcie dynamicznego kontaktu z doskonale sztywnym ciałem. Dynamiczne symulacje numeryczne przeprowadzono przy użyciu kodu obliczeniowego LS-Dyna, równania ruchu rozwiązywane są metodą bezpośrednią (metoda różnic centralnych). W konsekwencji sprawdzone zostały najbardziej istotne wartości, tj. tor lotu obiektu – zmiana jego trajektorii i prędkości oraz przeanalizowano zachowanie układu w czasie zderzenia i po jego zakończeniu.

EN

Presented paper shows the modelling process of collaboration between net and chosen rigid object with relatively small geometric dimensions and low weight. Both, net and object had rotational and translational velocity applied. Octagon-shaped net structure with diamond mesh was modelled using high strength aramid type material Kevlar 49. In order to simulate the breach process of the net fibre the failure criterion was implemented. Dynamic simulations were performed using the explicit LS-Dyna code with central difference scheme with modified equation of motion time integration. From the carried out analyses the most essential parameters were investigated including object trajectory and velocity changes and also the behaviour and characteristics of netrigid object system were analysed before, during and after the impact, Additionally, a net span level, diameter of the net line and place of contact was analysed with particular attention pointed on their influence on the impacting rigid object.

Słowa kluczowe

PL

mechanika; modelowanie MES; dynamika

EN

mechanics; FEM modelling; dynamics

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, Nr 1 (11)
• Strony: 59--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., wykr.

Twórcy

autor

Baranowski P.

autor

Bukała J.

autor

Damaziak K.

autor

Małachowski J.

autor

Mazurkiewicz Ł.

autor

Niezgoda T.

• Katedra Mechaniki i Informatyki Stosowanej, Wydział Mechaniczny, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Baranowski P., Bukała J., Damaziak K., Małachowski J., Mazurkiewicz Ł., Niezgoda T., Opis numeryczny dynamicznego oddziaływania pomiędzy ciałem sztywnym a strukturą siatki, Journal of Transdisciplinary Systems Science, vol. 16, no. 1, s. 79-89, 2012.
• [2] ABAQUS, Tennis racket simulation using Abaqus, Introduction to Abaqus, Copyright Dassault Systemes, 2007.
• [3] Belytschko T., Liu W. K., Moran B., Nonlinear Finite Elements for continua and structures, John Wiley & Sons, England, 2000.
• [4] Hallquist J. O., Ls-Dyna theoretical manual, Livemore Software Technology Corporation, 1998.
• [5] Kevlar aramid fiber technical guide, DuPont Advanced Fiber Systems, H-77848 4/00 USA.
• [6] Mazur P., Badania konstrukcyjno-balistyczne naboju granatnikowego z siatkowym pociskiem wirującym, WAT, Warszawa, 2010.
• [7] Vulovic S., Zivkovic M., Grujovic N., Slavkovic R., A comparative study of contact problems solution based on the penalty and Lagrange multiplier approaches, J. Serbian Society for Computational Mechanics, vol. 1, no. 1, pp. 174-183, 2007.
• [8] Bajer C., Numeryczne modelowanie czasoprzestrzennych dynamicznych zagadnień kontaktowych, Wydawnictwo IPPT PAN, Warszawa, 1997.
• [9] Łazowski J., Niezgoda T., Małachowski J., Wstępna analiza współpracy pocisku i lufy karabinu za pomocą MES, Górnictwo odkrywkowe, no. 7-8, s. 41-43, 2006.
• [10] Rakowski G., Kacprzyk Z., Metoda Elementów Skończonych w mechanice konstrukcji, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2005.
• [11] Bajer C., Numeryczne modelowanie czasoprzestrzennych dynamicznych zagadnień kontaktowych, Wydawnictwo IPPT PAN, Warszawa, 1997.