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)
Физика взрыва - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 832 c.
ISBN 5-9221-0219-2
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzr2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 308 309 310 311 312 313 < 314 > 315 316 317 318 319 320 .. 394 >> Следующая


В зоне /, при X < Xа, для оценки влияния свободной поверхности можно с высокой точностью воспользоваться описанным линейным приближением. В зоне //, при ха < X < хс, происходит существенное искажение эпюры давления в волне, которую можно приближенно описать зависимостью

(13.168)

(13.169)

п —

ч>

= — [ 1 — ехр

658

13. Взрыв в воде

2. Отражение ударной волны от дна водоема. Изучение влияния дна водоема на поля давления при подводном взрыве связано с трудностями принципиального характера. Прежде всего требуется значение механических свойств грунтов дна. Сведения такого рода весьма ограничены, но и они свидетельствуют о широком диапазоне акустической жесткости грунтов (от 0,1 до 4,8 от акустической жесткости воды), что предопределяет многообразный характер отражения. В ряде случаев необходимо принимать во внимание неоднородность грунтов и их слоистую структуру. Большое значение имеет рельеф дна, учет которого не поддается математической оценке.



Рис. 13.21. Отражение ударной волны от дна водоема

Для приближенного анализа, как правило, полагают поверхность дна плоской границей раздела двух сред, а грунт рассматривают как изотропное упругое полупространство. Если взрыв сосредоточенного заряда производится на расстоянии hi от дна (рис. 13.21), то в некоторый момент падающая (прямая) волна достигает дна водоема и возникает отраженная волна, общая точка которых перемещается вдоль поверхности дна со скоростью со/cos/?, где угол падения

? = arccos Vr і. (13.175)

г + 2hi

Как известно [13.28], в безграничных изотропных телах могут распространяться продольные и поперечные волны. Первые из них возникают в результате объемной деформации, а вторые — в результате деформации сдвига.

В начале отражения, когда скорость перемещения общей точки, из-за большого значения угла ? (13.175), больше скорости распространения продольных q и поперечных Ct волн, в жидкости распространяются только прямая и отраженная волна. Отражение будет регулярным. При некотором значении угла ? = /?, скорость перемещения общей точки становится равной скорости распространения продольных волн. Соответствующий этому условию угол ?i = arccos(co/cj) называется углом полного внутреннего отражения продольных волн. При ? < ?i происходит так называемое первое нерегулярное отражение: продольные возмущения в грунте обгоняют ударную волну и создают дополнительную головную волну.

При дальнейшем распространении прямой волны скорость перемещения общей точки по поверхности грунта при некотором значении угла ? = ?t становится

13.3. Взаимодействие ударной волны с поверхностью и дном водоема 659

равной скорости распространения поперечных волн. Угол ?t = arccos(co/ct) называется углом полного внутреннего отражения поперечных волн. Когда угол ? становится меньше ?t, начинается второе нерегулярное отражение: поперечная волна обгоняет прямую, вследствие чего в воде появляется и боковая волна.

Кроме этих волн, показанных на рис. 13.21, при взрыве в воде возникают еще донная волна и «предвестник». Донной волной называют волну в жидкости, порождаемую поверхностной волной Рэлея в грунте дна. Амплитуда волны Рэлея убывает с глубиной по экспоненциальному закону, поэтому она распространяется по закону, близкому к закону для цилиндрической волны, и с расстоянием убывает медленнее. «Предвестник» — это область плавного нарастания давления перед фронтом прямой волны, которая возникает в результате наложения возмущений, создаваемых продольной и поперечной волнами. Сопоставление амплитуд прямой и отраженной волн, с одной стороны, и волн сейсмического происхождения, с другой стороны, позволяют сделать заключение, что в практических расчетах волны сейсмического происхождения, как правило, можно не учитывать, так как нагрузка в фиксированной точке пространства преимущественно складывается из нагрузок, создаваемых падающей и отраженной волнами.

Наибольший практический интерес представляет отраженная волна. Для ее описания в ряде случаев достаточно решения задачи в линейной постановке с акустическим приближением для жидкости и дна в виде упругого полупространства. Анализ задачи в такой постановке выполнен Е. И. Шемякиным [13.29]. Давление в отраженной волне при взрыве сосредоточенного заряда можно найти по формуле

20

-1,0 -0,6 -0,2 0 0ДО,40,60,8+1,0

Рис. 13.22. Диаграмма для определения коэффициента отражения (дно песчаное)

-1,0 -0,6 -0,2 0 0Д0.4 0,60,81,0

Рис. 13.23. Диаграмма для определения коэффициента отражения (дно — глинистое)

= Rn (/J) Артоо л/г2 +Ah1Z1 exp j - LJlL j г (13.176)

где t — время, отсчитываемое с момента прихода в рассматриваемую точку падающей волны; trf = (л/г2 + Ah1Z1 — г) / Cq — время задержки прихода отраженной

волны

волны; ? = arctg ^h1 + Z1) j \Jr2 — (hi — Z1)2) — угол падения прямой на поверхность грунта; Артоо (y/r2 + Ah1Z1) — избыточное давление на фронте

660

13. Взрыв в воде

проходящей волны в безграничной жидкости на расстоянии y/r2 + 4Zi1Z1, равном удалению от мнимого источника в грунте дна.
Предыдущая << 1 .. 308 309 310 311 312 313 < 314 > 315 316 317 318 319 320 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.