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 .. 349 350 351 352 353 354 < 355 > 356 357 358 359 360 361 .. 394 >> Следующая


Рассмотренные случаи распространения возможных типов волн при взрыве относятся к случаю источника типа «расширение». При взрыве на выброс при реальных условиях наблюдается две стадии: расширение массива грунта с образованием полости и куполообразное поднятие грунта в окрестности эпицентра с последующим выбросом некоторого объема грунта за пределы воронки выброса. В соответствии с этими процессами уже на первом этапе образуются волны двух типов — волна сжатия и поверхностная волна.

Из рассмотренных типов волн, возникающих при взрыве на выброс, наиболее значительными по интенсивности колебаний частиц грунта и полнее других характеризующими физические свойства грунта, в котором они возникают или распространяются, являются продольная, поперечная и поверхностная волны. Скорости распространения их определяются соответственно зависимостями:

где Ее — модуль Юнга; v — коэффициент Пуассона.

Скорость распространения продольной и поперечной волн находятся в следующем соотношении: Us = (0,45...0,6)Up. Смещения частиц среды у продольной волны происходят в направлении ее распространения, т.е. вдоль луча, а у поперечной — в плоскости, нормальной лучу. Иными словами, продольные волны распространяются с изменением элементарных объемов среды, поперечные — с изменением их формы. Частицы среды при прохождении поверхностной волны движутся по траекториям, близким к эллиптическим. Амплитуда смещений у этой волны, достигая максимума на некоторой небольшой глубине от свободной поверхности, далее уменьшается с глубиной по экспоненциальному закону. Этим объясняется тот факт, что волны этого типа можно зарегистрировать лишь на свободной поверхности.

Продольные и поперечные волны являются объемными, т.е. они распространяются по всему полупространству так, что амплитуда движения в них зависит в основном от расстояния между данной точкой и местом взрыва. Поверхностные волны распространяются в слое, и энергия их остается в пределах поверхностного слоя определенной толщины, поэтому затухают они с расстоянием менее интенсивно, чем объемные волны. Кроме того, высокочастотные волны затухают интенсивнее по сравнению с низкочастотными.

На практике бывают случаи, когда резко выраженная слоистая среда способствует распространению объемных волн подобно распространению цилиндрических волн без расхождения волны по сфере. Такие слои, выполняя функции волновода, весьма усложняют общую оценку сейсмической опасности.

Упругие колебания в грунте распространяются согласно геометрической сей-смике, основные положения которой состоят в следующем.

1. Распространение сейсмических волн в однородной изотропной среде подчиняется принципу Ферма, согласно которому время пробега волны вдоль луча меньше времени пробега волны вдоль любого другого пути.

(14.297)

Ц.6. Сейсмический эффект взрыва

751

2. На границе раздела двух сред с разными акустическими жесткостями пород падающая волна вызывает два рода преломленных и отраженных волн: поперечные и продольные. Закон записывается в следующем виде

Здесь ц> — угол между лучом распространения падающей волны и нормалью к границе раздела двух сред; <fp, <ps и ?p, ?s — углы, образуемые с нормалью к границе раздела лучами соответственно отраженных и преломленных, продольных и поперечных волн; Upi, Usi и Up2, Us2 — скорости распространения продольных и поперечных волн соответственно в первой и второй средах.

3. На сейсмические волны распространяется принцип Гюйгенса.

Приведенные краткие сведения об основных типах волн и особенностях их распространения свидетельствуют о сложной волновой картине и определенных трудностях прогноза сейсмического эффекта взрыва в количественном отношении. Тем не менее в этой сложной волновой картине имеются определённые закономерности. В частности М. А. Садовский (см. [14.62]) предложил выделять из сейсмограмм две фазы: предварительную и главную. В предварительной фазе основное значение имеют объёмные волны а в главной — поверхностные. В ближней зоне взрыва, являющейся зоной неупругих деформаций грунта, главенствующую роль в сейсмическом эффекте играют объемные волны. В дальней упругой зоне взрыва поверхностные волны, как правило, по интенсивности колебаний значительно превосходят объемные.

Изучение сейсмического эффекта взрыва включает целый ряд вопросов, ответы на которые имеют определенное значение в теории и практике взрывного дела. К таким вопросам относятся: установление сейсмобезопасных расстояний и разработка методов по их уменьшению; процесс перехода энергии взрыва в энергию колебательного движения и распределение энергии между волнами разных типов; определение зон действия взрыва и объяснение механизма очага взрыва.

Из опыта известно, что тот или иной сейсмический параметр (амплитуда, период и т.п.) зависит от физико-механических свойств грунта как в месте взрыва, так и в пункте наблюдения, и каждый из этих параметров требует отдельного изучения.

Из динамических характеристик сейсмических колебаний наиболее устойчивой по отношению к условиям взрыва и непосредственно связанной с причинами разрушительных действий сейсмических волн является скорость смещения грунта, так как она для многих типов грунтов, кроме водонасыщенных, слабо зависит от геологических условий места проведения взрывных работ. Такие характеристики, как смещение и ускорение, в значительной мере зависят от характера изменения периодов колебаний, чутко реагируют даже на небольшие изменения в среде на пути распространения сейсмических волн, в частности, на трещины, различие в плотности, слоистость и т.п.. В этой связи в большинстве исследований (см., например, [14.62]-[14.65]) скорость смещения грунта принята в качестве основного критерия оценки сейсмического действия взрыва.
Предыдущая << 1 .. 349 350 351 352 353 354 < 355 > 356 357 358 359 360 361 .. 394 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.