Козлов А.Г., Талу К.А. - Конструкция и расчёт танков (1053681), страница 11
Текст из файла (страница 11)
30); Ь вЂ” угол встречи взрывной волны с днищем, град.; ( — >соэффицненл, учитывающий глубину заложения чины о груп г и потерю энергии мины на взаимодействие взрывной волны с грунтом и гусеницей. Зная давление взрывной волны при встрече с броней, можно определить напряжение в днище танка, рассматривая его как пластину (мембрану). Для подобного случая в теории упругости имеется формула для определения напряжения . = 0,428 1,' ет ( — ") (12) С" ат * Эта фарчула представляет собой формулу проф Власонарн,„„=!2О -тл ' преобразованную дая данного случая б! где Š— модуль упругости первого рода, равный для стала 2,1 ° 10а тсг/слтн, т! — толщина брони днища, сж, и — радиус пластины (мембраиы) в пределах ребер жесткости п бортов, сл! (фиг.
31); о частности, при отсутствии на плоском днище танка ребер жесткости указанный радиус равен половине ширины дншца Придавая дишцу корытообразну!о форму или снабжая его ребра - ми жесткости (см. фиг. 3!), мо.кио уменьшить расчетный радиус пластины а и, следовательно, сииз!мь напряжения в нем. Для обеспечения прочности конструкции = должно быть меньше предела текучести стали, из которой выполнено днище танка Для гарантии против возникновения значительных дефора>аци!! в днище танка необходимо было бы взять напри!!!ение значительно меньше напри>кения, соответствующего пределу текучести, что практически нецелесообразно, ток как это потребует значительного увеличения толщины днища танка Поэтому а боевой практике войск должны приченяться средства разчииировапия, так как создать танк стой килт против действия любы~ протшзотанковых мии практически не воз чожно При проектировании агрегатов чоторно-траисмиссиониого отделения и их постаментов ттеобтоднато пряли ать усилия к обеспече иию наименьшей ччвствитсльности их к деформации днища танка Фиг Зт Расчетнаа стена днища таила иа хейстане нротивотанковоа нниы без, (1+созО> =.
60 О, —, (1+соз75')= 1,6' 0,5 — ' 1,259 — 45 иг г~тт 4,06 34 ум 7т = 604— 2 Напряжение в центре днища таина с = 0,423 ~/ Ерт ~ ) =. 0,423~/ 2,1 ° 1О' 45т~-- — 8650 иг сттт Результаты расчета зависят от козффициепта 'г, вчитывающего глубтпту заложения мины и гр1пт н потерю энергии апина на взаимодействие взрывпои по иты с грНттом и гусспиттеи Гго значения должны быть определены опытныат путем 62 При незначительной толщине днища в толстобронном танке целесо образно укреплять основные агрегаты моторно-трансмиссионной, группы на бортах корпуса машины Пример ! Определить напряжение в центре днища танка при взрыве пса гусеницей противотанковой мины типа Т-35.
Толщина днища 7т = 20 лтлс, В=-75е, г= 1600 жм, а = 900 жп, ф=0,5 Решение 1. Давление в ттетт~ре днища тати,а прп взрыве чины 3. Расчет броневой плиты на воздействие внезапно, приложенной нормальной равиолаерно-распределенной нагрузки Ударная волна атомного взрыва распространяется от места взрыва с большой скоростью, вызывая на своем пути в воздушной среде последовательное чередование сжатий и разрежений Механизм воздействия ударной волны на различные объекты заключается в повышении давления воздуха на поверхность объекта при прохождении волны При этом давление на поверхность зависит Фиг.
З2 Стема действие тварной ватны иа броневые васмеюы танка не только от давления воздуха во фронте волны, но и от ориентапии поворхиостя относительно направления движения волны Так, если ударная полна движется вдоль какой-либо поверхности (фиг 32), то макснмалытая на~руана равна давлению во фронте волны р~ Если поверхность расположена перпендикулярно к направлению движения волны, то максимальная нагрузка ре почти что в два раза превышает давление во фронте волны ра = 2р,. Для поверхностей, расположенных под углом, можно прибли женно считать„что Ре = )71 + )т! С05 т — р ~ (1 + соз в) Время действия повышенного давления для небольших объектов вследствие обтекания объекта ударной волной н спада давления невелико Спустя некоторое время (несколько сотых долей секунды) после прохождения фронта волны объект погружается в волну и в течение остальной части фазы сжатия (около 1 секунды) испытывает действие скоростного напора воздуха, движущегося с большой скм 65 ростью в ударной волне Если крагковременным дсйс»вием ударной волны объект может бьмь отброшен или опрокинут, то дл1»тельное воздействие скоростного напора в ряде случаев может привести к более серьезным разрушениям и повреждениям Таким образом, явления, возникающие при деиствни ударной волны на различные объекты, носят чре»вычайио сложный характер.
К тому же опн все сгце мало изучены В настоящее время ие с) ществует сколько-нибудь обоснованного или проверенного опытом метода расчета броневого корпуса на действие ударной волны Изложенный ни>не расчет следует рассматривать как попытку подойти к решению этой трупной задачи в первом приближении, сделав ряд допущений и упрощений В основу предлагаемого расчета положено предположение, что действие ударной волны на броневую плиту можно выразить чере» полный или удельный ударный импульс, учитывающий как давление, так и время действия ударной волны Поскольку последующие за первой волной во.чиы разрежений и сжатий отличаются значительно меньшнмн амплитудами и быс»рым за»уханиеь», прн расчете можно ограничиться учщом только первой волны сжат»~я и продолжительности ее действия.
1огда удельный импульс первой полны сжатия (фиг. ЗЗ) определится ьыражсиием (!3) где р — давление взрывнои волны, ьг'гл»-"; ~ — текущее время, секи »' — продоляпггельиощь жесткой (аффективной) части первой волны сжатия ( ~хь сел. Конечный результат расчс~а зависит от того, насколько правильно определена исходная вели шиа удельного ударного импульса. Поскольку проверенные формулы для вычисления удельного импульса ударнои волны пока <нсутствуют, можно использовать эм. пирпческую зависимость следующего вида (!4) где Я вЂ” тротиловыи эквивалент бомбы, кг; )с — расстояние от центра взрыва, ж; А, ьч и и — опытные коэффицнен»ы, зависящие от типа бомбы ( и условий распространения ударной волны; эти коэффициенты лолжны определяться опытным пу.
теч. б! В соитие>стони с фиг. 32 >дсльныи ими)лье нн норма>п иун> к направлению княжения волны поверхность 3, =23, и па поверхность, поставленную под углом в з, = з, (1 пс соз а). Фнг. ЗЗ. Ианененне даяяення от действия ударнон яоянм После определения удельного ударного импульса методика дальнейшего расчета сводится к нахождению эквивалентной ему погонной статической нагрузки на броневую плиту, которая уподобляется балке, свободно лежащей на двух опорах. При этом делаются следу>ощие допущения: а) Предполагается, что под воздействием ударной волны все точки броневой плиты прогибаются с одинаковой скоростью.
Это равносильно допущению, согласно которому в начальный момент плита как бы имеет возможность свободно перемещаться в пространстве и под действием ударного импульса приобретает соответствующую кинетическую энергию. б) Далее предполагается, что в следующее мгновенье под броне. вой плитой как бы оказываются жесткие опоры и поэтому вся приобретенная плитой кинетическая энергия переходит в потенциальную энергию деформации плиты (балки, лежащей на двух опорах). ем из условия равенства кинетической и потенциальной энергич определяется эквивалентная ударному импульсу статическая на. грузка, по которой и производится расчет на прочность.
Заа. >335 б 3 в) 1!е учитывается работа си < у яр)<ости броисвои и.ииы и се опор (бронсвык дсталси, с которь<<и< соединен рассматриваемый лист) за время действия <марн<та во шы 11твк, дтя вывода расчстиои <корм).<ы рассв<итров,<с«ая брои,- вая де<аль корится, например крыша моторного отдел<ения, в 5 гг, конечном счсгс 1ирощеиио приводится к двукопорной б,« ке, нагрув.синой с внешней стороны (фиг. 34). 11реждс все< о опрсд<ляетсч гинстчнсская лиср< ия, ириобр<- Фиг.
34. Рвсчетнвв ехечв броневой< п.ш тасман плитой ты нв действне ударной волны По закону и.<чеиеиия ко.<и- чсства движения можно дчи массы с и <ощадью в один квалратиьш спипкмстр и.пиы написать тт</<о == 5 или 5 ьч/с кг сел', где вт — масса одного кубическо<о свипгмегра плиты, слг' ся/< — масса столби«в плиты с илощачщо исаи<завив, равной одному квадратном) санп<метру, и высотой /<, сли о — скорость де<рор«ации (исрсмсщсиии) плиты в рассвп- см трнваемом месге, —; с<к кг ггк л — удельный иииульс, си' Тогда ккиетическая энгр< ия, ириобре< сивая одним квадратным сантиметром плиты с массой аЬ, рш;иа в</<т<т я' Ь1У == .--' — =- — ' —, 2 2в</< а кииетичсская эиерпи и<.ей и.и<ты с длииои 1 и <иирииой й раааа 1' (15) 2в</< 11з курса сопротивления щтериалов и<псстио, ~«о ио<сишгальипч энергия элемента иэоп<утой балки рш<иа М„' </х г/!'= - —" 2Е! где ˄— пзгибающии! моменг в рассматриваемом сечении; Š— модуль упругости первого рода материала балки; 1 — момент инерции поперечного сечения балки.
Р)звестно также, что потенциальная энергия такой деформированной балки под действием равномерно распределенной нагрузки д равна сл(э 240Е1 Приравняв выражения кипе~ ической (15) и потенциальной (1б) энергий, получим зл(й дл1э 2глlс 240Е1 Г ~ЛЕВ (12) Для данной балки с принятым характером нагру'кения максимальный изгибающий момент в середине пролета равен '~Р— з . / 120Е)й 8 8 )г тй (18) а максимальное напряжение от изгиба равно гИ„„, %~по~ = 1Г Поскольку: уз моменг инерции поперечного сечения балки 1 = — ; 12 ИР момент сопротивления изгибу 1Р' =-- —; 6 (!9) масса одного ьубичесьо~ о сантиметра брони т = — '; удельный вес брони; .-0,00785 кг1сзг', ускорение силы тяжести д =- 98! см~сек"-; модуль упругости первого рода Е=2,1 10" кг,'слг', после подстановки Л1,,„, из выражения (18) в формулу (19) и не- сложных преобразований окончательно пол)чим Б ~„,,„=.1,2 .
10' — кг, сзг'. (20) й При выводе этой формулы броневая п.тита расс гэтриээтась ка с балка, свободно лежащая иа двух опорах. При других граничных условиях, например, если броневую плиту расслгатривать как балку з бт откуда неизвестная погонная статическая нагрузка, эквивалентная заданному ударному импульсу, будет равна с зашел!ленными конка!!и, л полученной форл!улс изменился бы только цифровой коэффициент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
