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 .. 318 319 320 321 322 323 < 324 > 325 326 327 328 329 330 .. 394 >> Следующая


Теоретическое решение отдельных динамических задач о движении грунтовых пород представляет интерес для выяснения степени адекватности математической модели реальной действительности, для обработки и обобщения экспериментальных данных, как этап для создания полного теоретического расчета подземного взрыва на основе численных расчетов.

При решении динамических задач, связанных с распространением волн в грунте и горных породах, используются различные модели J14.1]—[14.20].

Ц-2. Теоретическое изучение камуфлетного взрыва

679

Для изучения упругих сейсмических волн грунт и горные породы рассматривают как упругую среду и используют уравнения упругости. При взрывах и ударах движение грунта рассматривается с позиций теории упругости и пластичности с учетом значительной необратимости объемных деформаций для водоненасыщен-ных грунтов.

Для водоненасыщенных грунтов (песок, суглинок, глина) закон сжимаемости при нагрузке существенно не совпадает с аналогичным законом при разгрузке. Водонасыщенные грунты по своим свойствам приближаются к жидкостям, и поэтому для изучения их движения используется модель вязкой или идеальной жидкости (сжимаемой и несжимаемой).

Сплошные скальные горные породы, е зависимости от величины давления, надо рассматривать как упругие среды или как пластические среды (сжимаемые и несжимаемые).

14.2. Теоретическое изучение камуфлетного взрыва

Рассмотрим решение ряда задач, посвященных подземному взрыву и основанных на простейших допущениях о физических свойствах грунтов и горных пород. Такие задачи имеют относительно простые решения. Применение при решении конкретных задач о подземном взрыве более сложных реологических моделей для грунтов и горных пород оправдано только в том случае, если такие модели основаны на соответствующих экспериментальных данных о динамических деформационных свойствах рассматриваемой среды.

1. Взрыв в пластической жидкости. Ниже рассмотрено решение задачи, связанной с распространением сферических ударных волн в грунте, для модели пластической жидкости, когда плотность за фронтом ударной волны меняется скачком, а затем остается постоянной1) Грунт после ударного сжатия считается идеальной несжимаемой средой (отсутствует девиатор напряжений).

Связь между давлением и плотностью в сжимаемом продуктами взрыва грунте выразим соотношениями:

при р<ркр P = Po, при р>ркр P = Po = PoZa1. (14.5)

Здесь ро — начальная плотность грунта, ро — плотность при давлении р, ркр — критическое давление, при котором грунт перестает быть пористым.

Величина ai является характеристической величиной, зависящей от свойств грунта и давления, и может быть определена следующим образом. Пусть плотность грунта в естественном состоянии есть ро и нам известна; пусть средняя плотность частиц грунта есть P1. Тогда вспомогательная величина an определится выражением

^ _ Po a0 = — Pi

при условии, что мы не учитываем адиабатного сжатия частиц грунта. При учете адиабатного сжатия, вводя коэффициент сжатия ? = P1/Po, мы для определения величины ai придем к зависимости

Po о Ct1 = — = ao?.

_ Po

1^Cm. «Физика взрыва», 1-е изд., Физматгиз, 1959. Расчет действия взрыва в грунте (модель пластичной жидкости) рассматривался также Рахматулиным и Ишлинским, Заволинским и Степаненко (см. [14.21, 14.22]).

680

Ц. Взрыв в грунте

Процесс распространения ударной волны (волны сжатия) в грунте при расширении продуктов детонации можно представить как процесс распространения зоны уплотнения грунта; за фронтом ударной волны изменение плотности сжатого грунта будет носить чисто адиабатный характер. Изменением энтропии за фронтом ударной волны можно пренебречь по той причине, что в любой плотной среде тепловая компонента в уравнении состояния этой среды мала по сравнению с «упругой» компонентой давления.

Параметры во фронте распространяющейся ударной волны определяются известными соотношениями

Dw = t??a«Z» и2уд = (руд-Po)[V0-vyA). (14.6)

V0 vyA

Здесь ?>уд — скорость фронта ударной волны, иуд — скорость частиц за фронтом ударной волны, руд — давление во фронте волны, иуд — удельный объем во фронте волны, po,v0 — начальные давление и удельный объем.

Зная величину а\ - vyA/v0 = р0 //>уд, напишем эти соотношения в виде

Руд - Po = А)?>уд(1 - ai), иуд = (1 - аі)Г>Уд. (14.7)

Отсюда также следует, что

Пренебрегая адиабатным сжатием частиц по сравнению со сжатием вследствие ликвидации его пористости, можно построить теорию распространения ударной волны в неограниченной среде.

Для этой цели можно проинтегрировать основные уравнения гидродинамики (см. гл. 2)

Pr

щ + ииг Л--=0,

P

IpU

pt + Upr + риг H--= О

г

(14.9)

как для расширяющихся продуктов взрыва, так и для среды, в которой они распространяются.

На границе раздела между продуктами взрыва и средой в первой стадии расширения продуктов взрыва будут выполняться следующие граничные условия:

от

Р2 =Pi, U2=Ui = (14.10)

где Р2 — давление в продуктах взрыва, pi — давление в грунте, U2 — скорость в продуктах взрыва, Ui — скорость в грунте.
Предыдущая << 1 .. 318 319 320 321 322 323 < 324 > 325 326 327 328 329 330 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.