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 .. 330 331 332 333 334 335 < 336 > 337 338 339 340 341 342 .. 394 >> Следующая


Третий этап динамического безволнового движения описывается уравнениями (14.124), (14.125), (14.131) и (14.168). Этот этап начинается с U (2 и a = Q2 и продолжается до a = ат, которое определяется из уравнения

(a2) 1+ ?2^2os (а2-3fc)72crs (о2) (1 (am) (14178)

708

Ц. Взрыв в грунте

где

_ (n + I)??"-1 - Sn + (п - 1)7Г(п+1)

Если n = 2, то

Зту-б + т?-3 2т? 2 f F ^

1/3

(14.180)

Если принять, что А; = 1,25, є - —тг—^їі — = Ю...102, где «tj, — проч-

1 - 2і/ рс* Ct8

ность монокристаллических частиц, то решение для ат может быть приближенно описано следующими формулами (см. (14.159)):

0,77

4 з Р<? -тгаї, —г

З т Ев

V 0,86

™т^=45[^] (^ = 0,33),

(14.181)

которые справедливы при Ю-4 < as/pcl < Ю-2, 1 < ря/рс2, < 10. Характерное время расширения полости и зоны дробления T в течение третьего этапа определяется уравнением

2Ът{.Р1 У (14-182)

Ьгп ( Р<?у V

Cj, у 250<ts J

Максимальное перемещение на границе упругопластической зоны при г = Ь„ равно

1 + v CT8 ,

"т~ 3 E Время положительной фазы упругой волны

(14.183)

T+ = 1,21—, (14.184)

Cy

где

Ьт = Vm(Im- (14.185)

Для волны треугольной формы с длительностью фазы сжатия т+ максимальная скорость на упругопластической границе г = Ьт

ит = 0,55(1 + 1/)??. (14.186)

Cj

Рассмотренный метод расчета характеристик упругих волн справедлив (что подтверждено соответствующими экспериментами в ИФЗ АН СССР) для скальных пород, где относительно невелика величина уплотнения єуд во фронте ударных волн [14.1].

Ц.З. Численное моделирование взрывных волн в грунтах

709

14.3. Численное моделирование взрывных волн в грунтах

Использование более сложных моделей среды для грунта при решении задач о распространении взрывных волн требует привлечения численных методов. Как отмечалось, грунты можно рассматривать как трехкомпонентную (газ, жидкость, твердые частицы) гетерогенную среду и решение задач о распространении в них взрывных волн, строго говоря, следует проводить на основе подходов механики многофазных взаимопроникающих сред [14.23]. Однако продолжительность действия взрывных нагрузок настолько мала, что при уплотнении грунта вытеснение жидкости и воздуха из межзеренных пор не успевает произойти, и грунт ведет себя как среда с неизменным по массе содержанием компонентов. При этом, учитывая, что в реальных случаях размеры неоднородностей в грунтах пренебрежимо малы по сравнению с масштабом явления, их можно считать сплошной средой с одинаковым давлением в компонентах и использовать для решения динамических задач дифференциальные уравнения механики сплошных сред.

В этом случае грунт рассматривается как одна среда с особым уравнением сжатия и разгрузки, учитывающим свойства отдельных компонентов и их содержание. Вид этого уравнения может быть различным в зависимости от полноты учета свойств компонентов и закономерностей их динамического деформирования.

В работе [14.24], исходя из допущения, что при действии давления плотность каждого компонента определяется по закону, соответствующему сжатию этого компонента в свободном состоянии, Г. М. Ляховым было получено уравнение сжимаемости для грунтов и горных пород, рассматриваемых как трехкомпонентные среды, которое можно записать в виде

? = |>(Р-ІИ"""'. 0«")

где р — плотность среды при давлении р; і = 1,2,3 — соответственно для газового, жидкого и твердого компонентов; Qj — начальное объемное содержание компонентов; щ, В» = рюс?0/щ — коэффициенты в уравнениях сжимаемости Тэта для отдельных компонентов; (рю,сю — начальные плотности и скорости звука); з

Po= ctiPio — начальная плотность среды. г=1

В водонасыщенных грунтах с малым содержанием воздуха влияние температурных эффектов на волновые процессы мало, и в первом приближении ими можно пренебречь [14.3]. В этом случае течение становится баротропным, а соотношение (14.187) рассматривается как уравнение состояния среды.

Если для газового компонента положить U1 = 7; с\0 = JPo/Pw', где 7 — показатель адиабаты воздуха, то уравнение (14.187) принимает вид

^ = O1U) ~1/7 + ?j+ і) ~1/ПІ, (14.188)

P VPo J P«>cio J

Уравнение (14.188) не учитывает прочность и сжимаемость скелета, поэтому оно применимо только при давлениях, превышающих некоторое значение р*, выше которого сжимаемостью скелета можно пренебречь. По данным [14.11, 14.24] величина р* примерно соответствует атмосферному давлению при ai = 0, нескольким атмосферам при ai = 0,02... 0,04, нескольким тысячам атмосфер при ai = 0,12... 0,18 и достигает десяток тысяч атмосфер при ai = 0,2... 0,3.

710

Ц- Взрыв в грунте

dt O0 Vj

При р < р* деформирование грунтов и горных пород обусловлено в основном ликвидацией свободной пористости. Поэтому первый член в (14.187) должен описывать ту часть полного объема, которая соответствует деформации скелета в целом при его объемном разрушении, и коэффициенты щ, Bi подбираются, исходя из соответствия опытным данным по ударному сжатию грунтов при р <р*.
Предыдущая << 1 .. 330 331 332 333 334 335 < 336 > 337 338 339 340 341 342 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.