З кожним роком світові зразки бронетехніки стають все більш захищеними від різних засобів протитанкового ураження. Це призводить до необхідності підвищення ефективності дії кумулятивних зарядів. Досягнення поставленої задачі можливе лише на основі проведення фундаментальних досліджень фізики процесу кумуляції.

Метою роботи було визначення ефективності дії кумулятивного заряду, а саме глибини пробиття гомогенної сталевої перешкоди в залежності від положення лінзового вузла.

Для досягнення поставленої мети проводилися чисельні розрахунки за допомогою комп’ютерної програми ANSYS Workbench (ANSYS /AUTODYN).

Досліджувався кумулятивний заряд з мідною конічною оболонкою зі змінною товщиною споряджений вибуховою речовиною – гексоген.

Задача  розглядалася у двовимірній вісесиметричній постановці за допомогою ейлеревого підходу до опису поведінки суцільного середовища, що деформується, під дією імпульсного (вибухового) навантаження.

Розроблена математична модель утворення, руху та пробиття кумулятивним струменем перешкоди виготовленої зі сталі середньої твердості включала в себе 6 середовищ: матеріал кумулятивної оболонки (мідь), матеріал з якого виготовляється вибухова лінза (поліуретан), конденсований заряд вибухової речовини який під час моделювання перетворюється у газ у вигляді продуктів детонації, зовнішній несучій тонкостінний корпус заряду, виготовлений з дюралю, сталева перешкода в яку на високій швидкості входить кумулятивний струмінь та повітря, що оточує навколо кумулятивний заряд та перешкоду. Скінченно-елементна модель задачі містила в собі 160000 скінчених елементів з розміром 0,25х0,25 мм.

Після формування математичної моделі задачі було проведено серію розрахунків з різним положенням лінзового вузла відносно вершини конусу облицювання. За результатами чисельного моделювання була побудована інженерна залежність, що дозволяє встановити оптимальне розташування вибухової лінзи, в залежності від необхідної величини входження кумулятивного струменя у перешкоду.