Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Использование энергии взрыва в строительстве - Кушнарев Д.М.
Кушнарев Д.М. Использование энергии взрыва в строительстве — М.: Стройиздат , 1973. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): ispolzenergvzrivstroy1973.djvu
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 97 >> Следующая

217
упругих волн в грунте, по крайней мере, на порядок меньше
энергии взрыва, а потому отношение — всегда больше 1, как
а„
это и должно быть. Поэтому выведенные нами формулы (XI.34) и (XI.33) имеют ясную физическую интерпретацию.
Приведенный расчет относится прежде всего к обводненным грунтам, плотным пластичным глинам и суглинкам. В сухих осадочных породах переход в пластическое состояние связан с разрушением первоначальной структуры грунта.
Такие грунты должны вести себя аналогично песку, и для них предел текучести Ot очень мал. Формулу для максимального давления для песчаного грунта получим из выражения (XI.31), если примем от = 0:
Рмакс = 2,67Т (—V*
у Mt) + У' + ">зт
^2,67^)^1-11,2-^- + 10,3^-j7'j. (XI.35) Окончательно для песчаных грунтов получим:
а 0,39 (-^У'фШ (XI.36)
а0 \ E j \ E
где
if (х) = *-0,3{ 1 - 1 l,2x + I0,3xh)-'u , (XI.37)
є<х< 1, є>0.
График функции у(х) представлен на рис. 90.
При одних и тех же значениях модулей Юнга, т. е. плотности упругой энергии, и одних и тех же касательных напряжениях радиус полости в песчаных грунтах получается большим, чем в плотных пластичных глинах, так как для получения одних и тех же внутренних усилий в песчаных грунтах требуется произвести большую деформацию, чем в глинистых.
Рассмотрим действие взрыва вертикальных цилиндрических зарядов, расположенных в скважинах, заполненных жидкой средой (рис. 91). Давление взрывных газов в этом случае передается через окружающую заряд среду и действует на грунт. При этом рассматриваются два различных предельных случая.
В первом случае первоначальные размеры скважины настолько велики, что время прохождения ударной волной расстояния от центра заряда до границы скважины в акустическом
приближении т=— (где с — скорость звука в жидкости) срав-
C
нимо с временем расширения полости Д/~ -^—. Здесь, очевид-
218
но, необходимо произвести полный расчет параметров ударной волны в жидкой среде, что требует громоздких вычислений [59].
Во втором, практически наиболее важном случае размеры скважины настолько малы, что ударная волна почти мгновенно достигает стенок скважины, следовательно, сжимаемостью жидкости можно пренебречь и считать, что давление на стенки поло-
1,5
0,5


I I I I ., i l- i .1.
0,5
I і
"IIS I K
lf-I r-IГ
ir_
і
Q-заряда
ZUo
20a
r
Рис. 90. Изменение размера полостн в грунтах / — глинистых; 2 — песчаных
Рис. 91. Модель грунта при взрыве удлиненного цилиндрического заряда в жидкой среде
/ — заряд BB; 2 —жидкость; 3— скважина; 4 — полость скважины после взрыва заряда; 5 — грунт
сти в точности имитирует давление на границе газовой камеры, так как абсолютно несжимаемая среда передает через себя давление без всяких изменений и притом мгновенно.
Возникающая при взрыве картина аналогична явлению гидродинамического удара-1 в трубах при внезапной остановке жидкости, когда перекрывается выходной кран. При этом большая масса вовлеченной в движение жидкости мгновенно останавливается. В результате ничтожно малой сжимаемости жидкой среды силы инерции передаются по трубам с огромной скоростью, равной по порядку величины адиабатической скорости звука, и вследствие больших импульсов давления трубы разрываются в наиболее слабом месте. Энергия инерционного движения переходит в механическую, и лишь малая часть ее расходуется на тепло. Вследствие значительной протяженности труб в окончательный результат входит сжимаемость среды —, непосред-
dp
ственно связанная с квадратом скорости звука.
1 Теория гидродинамического удара подробно рассмотрена в работах Н. Е. Жуковского.
219
В данном случае роль инертных сил играют силы давления взрывных газов, пространственный масштаб отсутствует и время составляет несколько миллисекунд, а потому сжимаемостью можно пренебречь. Основная часть энергии взрыва расходуется на необратимое пластическое деформирование грунта и лишь ничтожная ее часть («1%) — на упругие волны и побочные эффекты. Следовательно, вопрос, который непосредственно связан с теорией упругости, и величина р* = рМакс остаются без всяких изменений. Изменения коснутся только формул (XI.3) и (XI.8), и в них надо подставлять значение показателя адиабаты у. Учитывая, что давление передается без всяких искажений через слой жидкости и, считая, что у = 3, получим вместо (XI.8) следующую формулу: _
Подставляя значения р* по формулам (XI.32) и (XI.35) в формулу (XI.38) и переходя к поперечным размерам полостей, получим: _
где /(X) и ф(д;) определяются по формулам (XI.33) и (XI.36) (см. рис. 90).
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИИ
ВЗРЫВА ЗАРЯДОВ В ГРУНТАХ
И ЖИДКИХ ЦЕМЕНТИРУЮЩИХ СРЕДАХ
Для сравнения данных, полученных по теоретическим зависимостям (XI.32), (XI.35), (XI.39) и (XI.40), с опытными данными нужно знать входящие в них упругие константы E и т, характеризующие каждый грунт. Модуль Юнга, как известно, непосредственно дает энергию продольных упругих волн, и его можно определить по формуле Е = рс2 (где р — плотность грунта; с — скорость звука).
Предыдущая << 1 .. 65 66 67 68 69 70 < 71 > 72 73 74 75 76 77 .. 97 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.