Comprehensive Assessment of Criticality in the Form of a Shock Wave During Explosing Forming

Authors

  • V. F. Urazbakhtin Kalashnikov ISTU
  • F. A. Urazbakhtin Kalashnikov ISTU, Votkinsk branch

DOI:

https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-1-77-87

Keywords:

shock wave, high explosive, explosive forming, criticality, complex system, main function, auxiliary function, parameters, criticality indicators, hydraulic flow, gas bubble, explosion products

Abstract

The paper considers the possibility of quantifying the shock wave arising from the explosion of a charge of high explosive. Evaluation is proposed by many indicators characterizing the onset of criticality. Criticality indicators are estimates of performance of functions of the stamping process system. Criticality occurs if at least one system performance indicator does not match the set range. It has been shown that the development of criticality leads to an uncomputed motion mode of the shock wave. The shock wave that occurs after the explosion of the charge of high explosive is the subject of special requirements during stamping. Meeting the requirements during plastic deformation of the workpiece will lead to the production of high-quality large-sized parts of rocket equipment. Non-compliance is considered critical. The shock wave is necessary to perform the main function of the stamping system: power mechanical action and plastic deformation of the workpiece. The performance of this shock wave function is achieved as a result of auxiliary functions, for example, the movement of hydraulic flow in the stamping zone and the gas bubble formed during the explosion of the charge. The performance of each function is assessed by its criticality indicator. Indicators are combined into a mathematical model. The article presents 16 indicators of criticality. With the help of a mathematical model, a complex assessment is calculated. The assessment indicates the degree of proximity of the occurrence of the non-calculated mode of impact wave action during stamping of large missile parts by explosion.

Author Biographies

V. F. Urazbakhtin, Kalashnikov ISTU

Post-graduate

F. A. Urazbakhtin, Kalashnikov ISTU, Votkinsk branch

DSc in Engineering, Professor

References

Штамповка взрывом. Основы теории / под ред. М. А. Анучина. М. : Машиностроение, 1972. 152 с.

Пихтовников Р. В., Завьялова В. И. Штамповка листового металла взрывом. М. : Машиностроение, 1964. 176 с.

Селиванов В. В., Кобылкин И. Ф., Новиков С. А. Взрывные технологии. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. 648 с. ISBN 978-5-7038-3992-8.

Шарфарен Б. П. О динамике ударных волн в жидкости. Обзор // Научное приборостроение. 2016. Т. 26, № 4. С. 43-54.

Уразбахтин В. Ф., Уразбахтин Ф. А. Интегрированная оценка критичности основного энергоносителя в штамповке взрывом крупногабаритных деталей ракеты // Интеллектуальные системы в производстве. 2011. № 2. С. 104-113. DOI: 10.22213/2410-9304-2021-2-104-113.

Третьяк В. В., Онопченко А. В. Оптимизация расчетов заряда в технологических процессах взрывной штамповке // Авиационно-космическая техника и технологии. 2010. № 4. С. 30-37.

Селиванов В. В., Соловьев В. С., Сысоев Н. Н. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. М. : Изд-во МГУ, 1990. 256 с.

Невешкин Ю. А., Остапчук В. В., Соломяный А. У. Определение сил при гидровзрыве в ограниченном объеме. Расчет сил от действия ударных волн // Металлофиз. новейшие технологии. 2015. Т. 37, № 2. С. 221-231.

Сидняев Н. И., Шипилова О. А. Воздействие подводного взрыва на гидродинамику и характер распространения возмущений // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 11. С. 1-23. DOI: 10.18698/2308-6033-2017-11-1705.

Егоров С. Б. Методика экспериментальных исследований подводной ударной волны // Вестник технологического университета. 2015. Т. 18, № 16. С. 249-252.

Устройство и применение боеприпасов / Ю. А. Булаев [и др.]. Пермь : Стиль-МГ, 2004. 400 с.

Кедринский В. К. Гидродинамика взрыва: эксперимент и модели. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2000. 435 с.

Кочина Н. Н., Мельникова Н. С. О взрыве в воде с учетом сжимаемости // Неустановившееся движение сжимаемых сред с взрывными волнами : труды математического института им. В. А. Стеклова. Москва, 1966. С. 35-65.

Володин Г. Т., Кочергин Д. С. Действие взрыва заряда взрывчатого вещества на элементы конструкции в воде // Известия ТулГУ. Технические науки. Тула, 2019. Вып. 9. С. 232-235.

Лаврентьев М. А., Шабат Б. В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М. : Наука, 1973. 416 с.

Поздняков З. Г., Росси Б. Д. Справочник по промышленным взрывчатым веществам и средствам взрывания. М. : Наука, 1977. 253 с.

Дубнов А. В., Бахаревич Н. С., Романов А. И. Промышленные взрывчатые вещества. М. : Недра, 1968. 370 с.

Published

15.06.2022

How to Cite

Urazbakhtin В. Ф., & Urazbakhtin Ф. А. (2022). Comprehensive Assessment of Criticality in the Form of a Shock Wave During Explosing Forming. Intellekt. Sist. Proizv., 20(1), 77–87. https://doi.org/10.22213/2410-9304-2022-1-77-87

Issue

Section

Articles