餡子の浸徹メカニズムと今後の発展-回答例- - textlib @ ウィキ

202 名前：前々すれ305[sage] 投稿日：2009/03/22(日) 22:39:57 ID:???
>>名無しリスト作成者様
前々スレ389でうｐをした者です。掲載はOKです。
その際、以下の点を前置きしていただけるとありがたいです。

・筆者が現象を理解できていないゆえの
　根本的な間違いを間違いなく含んでいる
・初歩的な力学と化学のみで着弾現象のモデル化と
　数式化を試みたものであること。
・浸徹現象を考慮せず着弾の運動量とエネルギーから
　装甲の破壊量を見積もろうとした試みである事。
・各種”ポスト甲弾”の違いを変数の違いに翻訳し、
　その効果の大小を見積もろうとした試みである事。

以上です。うｐ文ともども拙い文章で恐縮ですが、
ご自由にお使いください。



-回答例-

・初期条件
弾体は質量Mと速度Vを持って装甲に垂直に衝突する。

・仮定条件
穿孔現象は逐次的に発生する。
弾の質量m分が穿孔に寄与し、穿孔後は系外に離脱する。
範囲外の弾体は上記範囲内の弾体片が作用中は関与せず、
上記範囲内の作用が終了後に装甲に対する関与を開始する。

・衝突について(第1段階)
衝突点より装甲の質量m'の範囲内が影響を受ける。
上記運動量mVの衝突により装甲に運動量が伝達される。
運動量保存則と作用反作用の法則により
mV = mv' + m'v''
[十分に理解できていないためココの解釈が一番危ない、
つか、某所の某氏の書き込みそのまんま]
このとき、v'' = V *(弾のインピーダンス)/(弾のインピ＋装甲のインピ)
[衝撃インピーダンスは材質固有と解釈した]

・連鎖的に起こる現象とその収束条件
速度v''を与えられた装甲剥離片は
弾体と類似の現象を持って装甲に作用する。
m'v'' = m'va + m''vb
vb = v'' *(装甲のインピ)/(装甲のインピ＋装甲のインピ)
vb = 1/2v''
この際に質量m''の形状は質量m'(半球状)の外側の
微小厚さを持った半球面状であると考えられる。
よって、幾何学的に作用を受ける側の質量が増大するため、
連鎖現象は必ず収束する。
以下、収束条件内の装甲質量をM'とする。

・限界条件
上記装甲破壊現象は以下の条件を満たすまで連鎖的に発生する。

1.相変化で壊す場合
運動量衝突により装甲に力積がかかる。
その力積と弾体直径により圧力が算出される。
　　　d MV /dt ÷(面積)
この圧力が物質固有の相図上で固体から流動状態へと
相転移を起こす条件を満たす場合、、
装甲成分が系から除去されると考える。
半球面状に伝播する衝撃波は幾何学的に減衰するため、
相転移条件となる圧力を達成できなくなる条件で
装甲の破壊の限界条件となる。

2.装甲の成分の化学結合の切断で破壊する場合
遂次反応の各段階において失われる運動エネルギーが
装甲の化学結合を切断できるとき、装甲が破壊される。
　　(弾の衝突前エネルギー)-(弾の衝突後エネルギー)-(装甲破片の衝突後エネルギー)
　　　>装甲重量*(装甲の重量あたり化学結合エネルギー)
   1/2mV^2 - 1/2mv'^2 - 1/2M'v''^2 > M'*(単位質量あたり化学結合)
この式の内、v'とv''は着弾速度Vに衝撃インピーダンス比を乗じた数値となる。
一般的に結合エネルギーは　共有結合＞金属結合であるため、
化学結合切断の見地からは　セラミックス系＞金属系　といえる。

以上のように[無理な仮定、誤りを含む]モデルと数式を建てたので、
弾の改設計がどの変数に作用するかによって
弾の改良指針が得られる[と思いたい]。