Секционная плотность - Sectional density

Секционная плотность
Металлический гвоздь имеет небольшую площадь поперечного сечения по сравнению с его массой, что приводит к высокой плотности сечения.
Единица СИ	килограммы на квадратный метр (кг / м^2)
Прочие единицы	килограммы на квадратный сантиметр (кг / см^2) граммов на квадратный миллиметр (г / мм^2) фунтов на квадратный дюйм (фунтм/в^2)

Секционная плотность (часто сокращенно SD) это соотношение объекта масса к его поперечное сечение площадь относительно данной оси. Он показывает, насколько хорошо распределена масса объекта (по его форме), чтобы преодолеть сопротивление вдоль этой оси.

Плотность сечения используется в баллистика оружия. В данном контексте это отношение снаряд вес (часто в любом килограммы, граммы, фунты или же зерна ) его поперечный разрез (часто в любом квадратные сантиметры, квадратные миллиметры или же квадратные дюймы ) относительно оси движения. Он показывает, насколько хорошо распределена масса объекта (по его форме), чтобы преодолеть сопротивление вдоль этой оси. Например, гвоздь может пробить целевую среду своим заостренным концом первым с меньшей силой, чем монета той же массы, лежащая на целевой среде.

В течение Вторая Мировая Война, разрушение бункеров Снаряды Рёхлинга были разработаны немецким инженером Август Кондерс, основанный на теории увеличения плотности сечения для улучшения проникновения. Снаряды Röchling испытывались в 1942 и 1943 годах против бельгийских Форт д'Обин-Нёфшато^[1] и очень ограниченное использование во время Второй мировой войны.

Формула

В контексте общей физики плотность сечения определяется как:

${\displaystyle SD={\frac {M}{A}}}$^[2]

• SD - секционная плотность
• M - масса снаряда
• А - площадь поперечного сечения

В Производная единица СИ для плотности сечения - килограммы на квадратный метр (кг / м²). Общая формула с единицами измерения становится такой:

${\displaystyle SD_{\mathrm {kg/sqm} }={\frac {m_{\mathrm {kg} }}{A_{\mathrm {sqm} }}}}$

Где:

• SD_{кг / м²} это удельная плотность в килограммах на квадратные метры
• м_кг это вес объекта в килограммы
• А_м² это площадь поперечного сечения объекта в метрах

Таблица перевода единиц

Преобразование единиц измерения секционной плотности

	кг / м^2	кг / см^2	г / мм^2	фунтм/в^2
1 кг / м^2 =	1	0.0001	0.001	0.001422334
1 кг / см^2 =	10000	1	10	14.223343307
1 г / мм^2 =	1000	0.1	1	1.4223343307
1 фунтм/в^2 =	703.069579639	0.070306957	0.703069579	1

(Значения в смелое лицо точны.)

• 1000 г / мм² равно ровно 1 кг / м².
• 10000 кг / см² равно ровно 1 кг / м².
• Если фунт и дюйм юридически определены как 0,45359237 кг и 0,0254 м соответственно, отсюда следует, что (масса) фунтов на квадратный дюйм приблизительно составляет:

1 фунт / дюйм² = 0,45359237 кг / (0,0254 м x 0,0254 м) ≈ 703,06958 кг / м²

Использование в баллистике

Плотность сечения снаряда может быть использована в двух областях: баллистика. В внешняя баллистика, когда плотность сечения снаряда делится на его коэффициент формы (форм-фактор на жаргоне коммерческого стрелкового оружия^[3]); это дает снаряд баллистический коэффициент.^[4]Секционная плотность имеет те же (подразумеваемые) единицы, что и баллистический коэффициент.

В терминальная баллистика, поперечная плотность снаряда является одним из определяющих факторов его пробития. Однако взаимодействие между снарядом (фрагментами) и целевой средой - сложная тема. Исследование охотничьих пуль показывает, что, помимо плотности сечения, проникающую способность пули определяют еще несколько параметров.^[5][6][7]

Если все остальные факторы равны, снаряд с наибольшей плотностью сечения проникает на большую глубину.

Метрические единицы

При работе с баллистикой с использованием единиц СИ обычно используются либо граммов на квадратный миллиметр или же килограммы на квадратный сантиметр. Их отношение к базовому блоку килограммы на квадратный метр показано в таблице преобразования выше.

Грамм на квадратный миллиметр

Использование граммов на квадратный миллиметр (г / мм²), тогда формула принимает следующий вид:

${\displaystyle SD_{\mathrm {g/sqmm} }={\frac {m_{\mathrm {g} }}{{d_{\mathrm {mm} }}^{2}}}}$

Где:

• SD_{г / мм²} это плотность сечения в граммах на квадратный миллиметр
• м_грамм это вес снаряда в граммы
• d_мм это диаметр снаряда в миллиметрах

Например, пуля для стрелкового оружия весом 10,4 грамма (160 г) и диаметром 7,2 мм (0,284 дюйма) будет иметь плотность в поперечном сечении:

10,4 / (7,2 ^ 2) = 0,200 г / мм²

Килограммы на квадратный сантиметр

Используя килограммы на квадратный сантиметр (кг / см²), тогда формула принимает следующий вид:

${\displaystyle SD_{\mathrm {kg/sqcm} }={\frac {m_{\mathrm {kg} }}{{d_{\mathrm {cm} }}^{2}}}}$

Где:

• SD_{кг / см²} это удельная плотность в килограммы на квадратный сантиметр
• м_грамм это вес снаряда в граммы
• d_см это диаметр снаряда в сантиметрах

Например, Снаряд M107 весом 43,2 кг и диаметром корпуса 154,71 миллиметра (15,471 см) будет иметь плотность в разрезе:

43,2 / (15,471 ^ 2) = 0,180 кг / см²

Английские единицы

В более ранней литературе по баллистике из англоязычных стран и по сей день наиболее часто используемая единица измерения удельной плотности круговой поперечные сечения составляют (масса) фунтов на квадратный дюйм (фунт_м/в²) Формула становится такой:

${\displaystyle SD_{\mathrm {lbs/sqin} }={\frac {W_{\mathrm {lb} }}{{d_{\mathrm {in} }}^{2}}}={\frac {W_{\mathrm {gr} }}{7000\,{d_{\mathrm {in} }}^{2}}}}$^[8][9][10]

Где:

• SD - удельная плотность в (масса) фунтов на квадратный дюйм
• W_фунт это вес снаряда в фунты
• W_гр это вес снаряда в зерна
• d _в это диаметр снаряда в дюймах

Определенная таким образом секционная плотность обычно указывается без единиц измерения.

Например, пуля весом 160 гран (10,4 г) и диаметром 0,284 дюйма (7,2 мм) будет иметь плотность в поперечном сечении (SD):

160/7000 × 1 / .284 ^ 2 = 0,283 фунта / дюйм²

В качестве другого примера, снаряд M107, упомянутый выше, весом 95,2 фунта (43,2 кг) и диаметром корпуса 6,0909 дюйма (154,71 мм) будет иметь плотность в поперечном сечении:

95,2 / 6,0909 ^ 2 = 2,567 фунта_м/в²

Смотрите также

• Баллистический коэффициент

Рекомендации

1. Les étranges obus du fort de Neufchâteau (На французском)
2. Баллистика ран: основы и применение
3. Hornady Справочник по перезарядке патронов: винтовка, пистолет Vol. II (1973) Hornady Manufacturing Company, четвертая печать, июль 1978 г., стр. 505
4. Брайан Литц. Прикладная баллистика для стрельбы на большие дистанции.
5. Стрельба из отверстий в теориях ранения: механика терминальной баллистики
6. Макферсон Д: Проникновение пули - моделирование динамики и потери трудоспособности в результате травмы раны. Публикации баллистики, Эль-Сегундо, Калифорния, 1994.
7. Секционная плотность - розыгрыш? Джерард Шульц
8. Плотность винтовочных пуль Чака Хокса в разрезе
9. Плотность в разрезе и баллистические коэффициенты
10. Секционная плотность для начинающих, Боб Бирс

внешняя ссылка

• Секционная плотность - розыгрыш? Джерард Шульц