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 .. 337 338 339 340 341 342 < 343 > 344 345 346 347 348 349 .. 394 >> Следующая


В работе [14.29] получено решение задачи о распространении сферической взрывной волны в среде без вязкости на основе модели [14.24]. Расчеты проведены

Ц.З. Численное моделирование взрывных волн в грунтах

723

для пяти водонасыщенных грунтов с содержанием газообразного компонента, менявшимся от нуля до 0,04. Показано, что параметры волны существенно зависят от а\. На достаточном удалении от места взрыва с увеличением а\ в этих пределах максимальное давление убывает на два порядка, скорость распространения максимального давления и скорость частиц — на порядок. Сопоставление расчетных данных с результатами опытов, проведенных в водонасыщенных грунтах в полевых условиях при массе заряда BB, менявшейся от 1 до 100 кг, показало их хорошую сходимость.

В то же время из расчетов следовало, что волна на всех расстояниях при всех cti ударная. В опытах при ai = 0 волна действительно ударная, а при ai > О наблюдается размывание. С возрастанием сц время нарастания давления до максимума увеличивается и при ct\ = 0,04 достигает десятка миллисекунд. Расчеты, проведенные на основе модели многокомпонентной среды с объемной вязкостью, показывают, что она точнее и полнее отражает свойства реальных сред, чем модель без вязкости. Экстремальные значения параметров существенно зависят от содержания газообразного компонента и заметно слабее от значения коэффициента вязкости п. Изменение п на порядок меняет их значения на несколько процентов. Размывание взрывной волны, превращение ее из ударной в непрерывную волну сжатия существенно зависит как от ct\, так и от С увеличением с*і и п, интенсивность размывания увеличивается. Экстремальные значения скорости частиц и объема на удалении от взрыва достигаются в период уменьшения давления. Экстремальные значения параметров могут быть приближенно рассчитаны на основе модели без вязкости по статической диаграмме модели вязкой среды, а для определения временных характеристик, т.е. времени достижения этих значений и профиля волны p°(t°), u°(t°) и v°(t°), необходимо применение модели среды с объемной вязкостью.

3. Использование упругопластического уравнения состояния для исследования взрыва в грунтах. В наиболее общем и в тоже время достаточно простом виде модель грунта как упругопластической среды предложена CC Григоряном. Она принципиально позволяет описать произвольные движения грунта[14.17], [14.39]. Эта модель содержит минимальное число констант, но позволяет учесть основные свойства грунтов и горных пород, кроме вязкости и делатансии, существенные при динамических процессах — нелинейность и необратимость объемной деформируемости, упругопластический сдвиг, зависимость предела упругости при сдвиге от среднего нормального напряжения. Объемная деформация принимается зависящей только от среднего нормального напряжения. Сдвиговая деформируемость в предельном состоянии — схема Прандтля-Рейса с условием пластичности Мизеса-Шлейхера-Боткина. Эта модель нашла широкое применение при решении волновых задач, как у нас, так и за рубежом (см., например, [14.10, 14.40, 14.41]).

Система уравнений была построена в предположении, что термодинамические эффекты могут быть отделены от механической задачи. В качестве замыкающих физических уравнений используются следующие опытные уравнения: РуД = /(еуд) — закон объемной деформации при динамическом Нагружении, р = ір(є, єУД) — закон объемной разгрузки и условие пластичности в виде I2 = F(p), где I2 — второй инвариант девиатора напряжений. Опыты [14.16, 14.42] показали, что для сферических, цилиндрических и осесимметричных волн в мягких грунтах функция F(p) имеет один и тот же вид:

I2 = F(p) = ±(ap + ?)2, (14.200)

где а и ?, постоянные для данного грунта — были определены до давлений порядка

724

Ц. Взрыв в грунте

Таблица 14.6

Экспериментальные значения коэффициента сцепления К и коэффициента

внутреннего трения т.

Грунт
7, г/см3
W, %
—т
К, кг/см2

Песок естественного сложения
1,51
16*>
0,46
0,35


1,51
1Г>
0,44
0,28

Песок нарушенной структуры
1,37
16*>
0,29
0


1,27
16"0
0,29
0

Лесс естественного сложения
1,36
20
0,33
0,85


1,36
24
0,29
0,35

Лесс нарушенной структуры
1,32
20
0,25
0,28

*^ Объемная влажность

сотни атмосфер. Для сферических волн зависимость (14.200) имеет вид

Or-(T6= [ар + ?). (14.201)

Сравнивая это уравнение с уравнением (14.66), с учетом р = — (оу + 2<тд)/3, получим

В табл. 14.6 приведены экспериментальные значения К и m на основе данных [14.16], [14.42]-[14.44] для некоторых грунтов, имеющих объемный вес скелета грунта 7 и влажность (по весу) W.

В качестве примера рассмотрим систему дифференциальных уравнений, описывающих движение ударной волны в мягком грунте при взрыве сферического заряда.

Уравнение неразрывности

de dt

Неизменность максимального сжатия єуд по времен

dt

Уравнение движения du

^ = 0. (14.204)

P°-dt

(1-)(^+2(^)=0. (i42o5)

Условие пластичности

(Tr-(T6=K + m(o> + 2<те). (14.206)
Предыдущая << 1 .. 337 338 339 340 341 342 < 343 > 344 345 346 347 348 349 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.