1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 110
Текст из файла (страница 110)
е. определена зависимость р(1). Построив графически зависимость 7(х) (рис. 231), для любой точки можно найти давление по углу наклона касательной в данной точке к оси х. Рнс. 231. Зависимость импульса, Рнс. 232. Вспомогательный график фиксируемого нмпульсомером,, Лля установления зависимости давлеот пути его верхнего поршня. ння от времени. Для определения времени 1, соответствующего данному давлению, строится график (рис.
232), на котором участок АС является гипотетическим, так как при проведении опытов изменение х начинается не с нуля. Однако ошибка, вносимая этим обстоятельством, не превышает 5 — 7%. Двухпоршневый импульсомер измеряет только положительную часть импульса. В тот момент, когда внешнее давление становится меньше давления внутри прибора, если зазор х достаточно велик, происходит разъединение поршней. Зависимость импульса от пути х верхнего поршня для зарядов тротила весом 8 кг, по Цеханскому, имеет вид, показанный на рис. 233.
Зависимость давления, а также времени действия ударной волны от расстояния для таких же зарядов по. казана на рнс. 234. Как это видно на рис. 233, положительная часть импульса интегрируется полностью на пути х поршня, равном 5 — 6 мм. Величина импульса, определенного экспериментально, как 860 [гл. хщ ВЗРЫВ В ВОЗДУХЕ показал Садовский, соответствует значению, вычисленному по теоретической формуле 1=А — ' (87,13) где для ВВ типа тротила и аммотола А =52 —: 56, для флегма- тизнрованного гексогена А = 75.
Рнс. 233. Зависимость импульса, фиксируемого нмпульсомером от пути верхнего поршня. Рнс. 234. Зависимость манснмального давления на фронте ударной волны н времени еедействня от расстояння. Время действия ударной волны соответствует вычисленному по экспериментальной формуле Садовского а т=1,5)~с р"Тг 10 ' сек. Для относительно близких расстояний от источника взрыва ()т с..
(15 —:20) г,) при определении импульсов более удовлетворительное согласие с опытом дает формула ВС й= —. ят (87,14) что также находится в полном соответствии с теорией (см. 3 85). Обрабатывая многочисленные экспериментальные данные, полученные различными исследователями, и данные собственных экспериментов, М. А. Садовский установил следующие эмпирические формулы для расчета избыточных давлений на фронте ударных волн: ар=0,95 —,+3,9 —,, +13,0,—, (для тротила), ар=1,09 — +4,5 — +15,0— "У' Ч 'Рт Чт Ч г (87,15) й 871 некотогые еезгльтлты экспегнментлльного нсследовлния 881 (для смеси тротила с гексогеном в соотношении 50/50). Фор.
мулы применимы для крупных сосредоточенных зарядов (сфера, цилиндр, высотой равной диаметру, куб и т. п.), под- 0'5 рываемых на поверхности земли. При этом 0,1 ( — ( 1,0 (для тротила д. ь 100 кг). Стонер и Блекней построили аналогичную зависимость для зарядов пентолита (сплав тротила с тзном в соотношении 50/50): 5,5З 295,1 752З Ьр= — '+ —,; + —, алгле, (87,16) где рзз — плотность заряда ВВ, р, — удельный вес воды н г»вЂ” объем заряда.
При введении аргумента з формула Садовскою для ТГ, близкого по своим характеристикам к пентолнту, будет иметь вид Ьр= — '+ —,, + —, кз/сме. 10,9 450 15000 (87,17) Садовский отметил, что отношения коэффициентов в этой формуле к коэффициентам зависимости (85,15) подчинены следующему закону: й'= — =1 92ж2 0 — Р 2з 15000 з 7823 Причина различия зависимостей Лр =/(г), установленных Садовским и Стонером, по мнению Садовского, заключается в том, что Стонер подрывал заряды на сравнительно большой высоте, что исключало влияние отражения от поверхности земли на избыточное давление. Таким образом, подрыв на поверхности земли по избыточ- ~ ному давлению на фронте эквивалентно заряду удвоенной ' массы, подрываемому на таком расстоянии от поверхности ' земли, когда отражение практически не оказывает влияния на , бб2 (гл.
хш ВЗРЫВ В ВОЗХУХВ форму ударной волны. (В области, где производятся измерения, она является сферической, а не полусферической, как это имеет место при подрыве на поверхности земли.) Формула, установленная М. А. Садовским, хорошо согласуется с многочисленными опытными данными различных авторов. Форма заряда оказывает некоторое влияние на эффективность действия взрыва главным образом в том случае, когда он осуществляется в воздухе и имеет своей целью поражение наземных целей. Установлено, что прн взрыве крупных зарядов цилиндрической формы (или близкой к ней) при достаточно большом зна- В чении —, если заряды расположены нормально (или близко к' от нормали) к поверхности земли, зона сильных и средних разрушений несколько увеличивается в направлении, перпендикулярном к боковой поверхности заряда.
Этот эффект может быть усилен, если заряд в момент взрыва находится на некотором расстоянии от земли и используемый способ инициирования обеспечивает радиальное распространение детонации от оси симметрии заряда. Оптимальная высота разрыва заряда подбирается из условий, устраняющих возможность образования в грунте значительной воронки. В этом случае вблизи от очага взрыва не получается так называемого «мертвого» пространства и надлежащим образом обеспечивается растекание продуктов взрыва параллельно поверхности земли.
Положительное влияние рассмотренных факторов объясняется тем, что при надлежащем выборе формы заряда и способов его инициирования достигается образование при взрыве достаточно отчетливо выраженной цилиндрической ударной волны. Отрыв такой волны от фронта продуктов детонации, как известно, происходит на заметно большем расстоянии от центра взрыва, чем для шарового взрыва, и при этом также обеспечивается более плавное падение параметров ударной волны в процессе ее распространения. Результаты сравнительных испытаний цилиндрических и сферических зарядов показывают, что на одинаковых расстояниях давление воздушной ударной волны в случае цилиндрического заряда выше, чем при взрыве сферического заряда.
Меньшее различие наблюдается в импульсах, что следует объяснить меньшей глубиной, а следовательно, и меньшим временем действия волны в случае взрыва цилиндрического заряда, Дополнительным фактором, усиливающим направленность действия взрыва в рассматриваемом случае, является резкое ограничение осевого разлета продуктов детонации с торцов за- а 87] некотоеыв газтльтлты экспвенментхльного нсслвдовлння ббЗ ряда и, следовательно, соответственное увеличение полезной, активной части заряда. Значительные эффекты при использовании всех указанных возможностей могут быть достигнуты лишь в случае применения открытых зарядов или зарядов, заключенных в оболочку при высоком коэффициенте наполнения. При относительно малом коэффициенте наполнения происходит быстрое выравнивание энергии в продуктах взрыва, в результате чего ударная волна очень скоро приобретает форму, близкую к сферической, ГлдВА хгч ВЗРЫВ В ПЛОТНЫХ СРЕДАХ $88.
О распространении ударных волн в плотных средах Изучение ударных волн, распространяющихся в плотных средах (металле, бетоне, воде), представляет трудную, но весьма важную задачу теории взрыва. Решение этой задачи тесно связано с вопросом об уравнении состояния какого-либо произвольного тела при больших давлениях. Зная уравнение состояния и уравнение изэнтропы тела, представляется возможным установить основные закономерности распространения ударных волн в нем для одномерного случая. В действительности возмущения, которые распространяются в теле при взрыве, разумеется, не будут одномерны. Наиболее интересный случай представляет изучение распространения в теле сферических или цилиндрических волн.
Однако изучение одномерных движений является первым необходимым шагом, который способствует пониманию реально происходящих процессов. Рассмотрим некоторые дополнительные соображения относительно уравнения состояния плотных сред при высоких давлениях. Как было показано ранее (см. главу ЧП), достаточно общим видом уравнения состояния твердых и жидких тел является выражение р=Ф(о)+До) Т. (88,1) При решении гидродинамических задач нас будет питере;.овать не само уравнение состояния, а уравнение изэнтропы, которое определяет уравнение энергии в системе гидродинамических уравнений. Поэтому представляет большой интерес, задавшись уравнением изэнтропы, определить по нему уравнение состояния, которое н может быть сопоставлено с уравнением состояния (88,1), заданным в статистической физике.
При этом уравнение изэнтропы должно быть удобным для гидродинамнческого использования, а 881 о олспоостоляеиии хдлоных волн в плотных совдох 666 Зададим уравнение изэнтропы в виде Р=А(5)Р(о), (88,2) где А(5) — функция энтропии 5. Уравнение состояния, соответствующее изэнтропе (88,2), будем искать в виде Р=Ф(о)+ Ту(о). (88,3) Пользуясь известным термодинамическим выражением найдем уравнение изэнтропы Г гло р=ф(о)+1ч(5)Те 1 Сравнивая это выражение с (88,2), получим ао - ('! —, 1 — а1'о'(5) = А (5), Ге / 'о = аф, (88,4) где а сопз1. Интегрируя последнее уравнение, будем иметь: о( ) со ф( )+ со "о — ~ '~ ао ао (88,8) нЕ=сопТ+ Т (~т) ~й' — Рпо= Тп5 — Рпо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
