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
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 246 247 248 249 250 251 < 252 > 253 254 255 256 257 258 .. 309 >> Следующая


При геометрическом подобии процесса взаимодействия тела (снаряда, осколка и т.п.) с преградой в модельных испытаниях, масса тела должна уменьшаться в ті3 раз, а скорость тела Vom = Уон-

Геометрическое подобие для процессов с прочными материалами может нарушаться вследствие ряда причин (см.напр. [20.2, 20.8, 20.14, 20.18, 20.19, 20.21]).

1) Механические свойства материалов зависят от скорости деформаций. Поскольку в сходственных точках в сходственные моменты времени деформации в модели и в натуре равны, а сходственные промежутки времени в натурных

УСЛОВИЯХ В п раз больше, ЧЄМ В МОДелИ, ТО I —~ J = п I —^- J , ГДЄ ?ij —

dt J м \ dt у н компоненты тензора деформаций. Более высокие скорости деформаций de^/dt в модели для определенных материалов и для определенного уровня скоростей деформаций обуславливают большую прочность модели по сравнению с натурой, поскольку с увеличением скорости деформаций, как правило, повышается прочность материала (см. п. 19.3. ).

2) При динамическом разрушении материала напряжения на разрыв ар зависят от времени его действия, причем с увеличением времени действия напряжения <Хр его величина уменьшается и стремится к статическому значению разрушающего напряжения (см. п. 19.3. ). Но так как при геометрическом подобии время действия напряжения в натуре в п раз дольше по сравнению с аналогичным временем в модели, то для разрушения модели необходимы более высокие напряжения, чем для разрушения натуры.

3) В натурном объекте вероятность технологических дефектов выше, чем в модели, что также обуславливает большую прочность модели по сравнению с прочностью натуры. -

4) При геометрическом подобии при увеличении линейных размеров системы «заряд ВВ-конструкция» в п раз энергия взрыва 1?., передаваемая конструкции, увеличивается в п3 раз. Если материал конструкции разрушается с помощью трещин, то этот процесс определяется удельной энергией разрушения, приходящейся на единицу поверхности трещины [20.9, 20.14, 20.21]. В этом случае, при увеличении масштаба явления в п раз, полная энергия разрушения материала конструкции Et увеличивается в n2. В результате, чем больше размеры системы «заряд ВВ-коиструкция», тем легче она должна разрушаться с помощью трещин.

Все рассмотренные выше причины нарушают геометрическое подобие в одном направлении: модель оказывается более прочной, чем натурная конструкция.

20.3. Моделирование процессов кумуляции и разрушения оболочек

533

Таблица 20.1

Параметры разрушения стальных сферических сосудов


Марка стали
.RojCM
Mt кг
m,r
N1
S

1
22к
75
7120
3000... 7500
5
0,214?

2
22к
15
57
25...400
12

3
25
15
57
38...400
24

4
22к
5
2,1
15...33
7

3. Моделирование разрушения оболочек при взрыве. Рассмотрим моделирование разрушения металлических оболочек продуктами взрыва для разных случаев (рис. 20.1а, б, в). Экспериментальные исследования разрушениягеометри-

а

lr0 I ,

Рис. 20.1. Схемы металлических оболочек, разрушаемых при взрыве.

чески подобных стальных цилиндров из разных сталей (ст. 10, 20, 25, 60) с разными BB (на основе гексогена и октогена с плотностью = ро = 1,73... 1,91 г/см3) показали, что у этого явления существует масштабный эффект [20.10, 20.11]. В опытах использовались цилиндры, имеющие длину I = 160-200 мм, го = 10-50 мм, (5 = 5-15 мм. (рис, 20.1а). Под действием взрывной нагрузки цилиндрическая оболочка расширяется и разрушается по окружности на п# делений. Преимущественным механизмом, приводящим к разрушению образца и образованию крупных осколков, является возникновение магистральных трещин, распространяющихся вдоль образующих цилиндра. На процесс разрушения влияет взаимодействие магистральных трещин с трещинами, возникающими как на внешней поверхности цилиндра, так и в средней по толщине зоне оболочки, а также ветвление трещин, что приводит к образованию мелких осколков. Число делений цилиндров по окружности п$ ~ г", где г — внутренний радиус цилиндра, и ~ 0,25, в отдельных экспериментах v % 0,4.. .0,5. То есть число делений стальных цилиндров пропорционально \/т. Опыты проводились для коэффициентов геометрического1 подобия п от 1,25 до 3 (см, гл. 16).

Из формальной теории геометрического подобия разрушения цилиндров продуктами взрыва следует, что число окружных делений цилиндра п$н = Щм- Опыт же показывает увеличение числа делений с увеличением размеров цилиндра. Так, при увеличении цилиндра в 3 раза, число окружных делений возрастает на 30%.

На рис. 20.16 показана схема разрушения толстостенных стальных сферических сосудов из малоуглеродистой стали. В таблице 20.1 указаны размеры сферы и масса сфер M, а также масс BB — ти число взрывов Ni [20.13, 20.14]. Каждая сфера доводилась до разрушения с помощью N\ последовательных взрывов, масса зарядов увеличивалась постепенно. В таблице указаны минимальная начальная масса

534

gfli Моделирование взрывных процессов

BB и масса, при которой происходило разрушение сферы. При промежуточных взрывах происходило накопление остаточных деформаций в оболочке. Разрушение сфер имело хрупкий характер, сферы разрушались трещинами на крупные части. Эти опыты для геометрически подобных сфер показывают сильное отклонение от теории геометрического подобия. Так, на основе опытов 1, 2 (коэффициент подобия n = 5) масса BB, разрушающая «натурную» сферу (опыт 1), должна быть по теории равна 51 кг, а опытная величина массы равна 7,5 кг. Если сравнить опыты 1 и 4, то по теории сфера 1 должна разрушаться при массе заряда BB 515 кг (опытная величина массы 7,5 кг). По-видимому, основным фактором, влияющим на относительно слабую прочность большой стальной сферы, является хрупкое разрушение с помощью механизма трещинообразования [20.14, 20.21].
Предыдущая << 1 .. 246 247 248 249 250 251 < 252 > 253 254 255 256 257 258 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.