1612727554-7422b28b59adffe5b22446310d759047 (828458), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Для оценки обшего действия взрыва это менее сушественно, нбо, как показывают расчеты, уже на сравнительно небольшом расстоянии от заряда происходит сглаживание полей мгновенной и реальной детонации. Начальные параметры ударной волны в воде. При ударе продуктов детонации о воду в ней, как и в любой другой среде, возникает ударная волна, начальная интенсивность которой определяется характеристиками заряда ВВ. Опыт показывает, что если в воде подрывается заряд ВВ, плотность которого превосходит 1 г/слоо, то по продуктам детонации после их удара о воду пойдет, как и в случае удара о воздух, волна разрежения.
Однако нет необходимости в этом случае учитывать изменение показателя изэнтропы для продуктов детонации, так как при истечении в воду, в отличие от истечения в воздух, не наблюдается резкого уменьшения плотности и, следовательно, давления продуктов детонации. По этой причине для расчета начальных параметров ударной волны в воде можно воспользоваться уравнениями (48,7) и (48,8), т. е; из 49) нлчлльныв плилмнтгы надиных воли н изкотогых сиедах 357 Подставляя значение — в зависимость (49,17), получаем Ры Рее и =1/ — (1 — ч ). Рео (49,18) т. е.
4 р = 3940 — '* — 1 (49,19) „,„. (49,90) (зло + 1/ Решим задачу о начальных параметрах ударной волны в гтаз агн лзаР тазг атаР эпг зихг воде для некоторых ВВ, характе- — г цг,и/1ил. ристики которых указаны в табл. 71. Рис 116. Начальные параметры ударной волны и воде: 1 — заряд ГРафическое Решение этой за- тротила, =1,61г/гмг Р— заряд дачи приведено на рис. 116. флегматизироезииого генеогена, Точки пересечения кривых для Р, = 1,60 г/сггз.
волн разрежения в продуктах детонации с кривыми для ударной волны в воде, построенные с использованием зависимостей (49,14) и (49,17), определяют значения скорости потока и и давление р на фронте ударной волны. Скорость ударной волны в воде определяется по известной зависимости для ударных волн: и /.)гл = Рго 1 —. Рая Рео Подставляя в эту зависимость значение — и ии из формул Рсл Уравнения (49,!4) и (49,18) полностью определяют поставленную задачу. Для решения задачи о начальных параметрах удобно систему уравнений решать ГрафнЧЕСКИ. В ИНтЕрВаЛЕ даВЛЕ- рг,гз~лг/ечг аий (0,3 — 2,0) ° 10' кг/смг числен- л, ные значения коэффициентов А н и, как установлено. экспериментально авторами, таковы: 2 А=3940 кг/слез, и= 8, 358 пагаметоы тдаоных волн на геаницв Раздела сева (49,20) н (49,18), после простых преобразований получаем о,„= Г Р о(1 Чх) (49,21) Используя выражение (49,!6), по данному р определим нР.
Точно определить скачок температуры на фронте ударной волны в воде пока невозможно, так как не имеется надежных данных по теплоемкостн воды прн очень высоких давлениях н распределенниз внутренней энергии между упругой н тепловой. Используя, однако, уравнение ударной аднабаты Ех — Еь = 7 (эао — Фах), Рх можно определить увеличение внутренней энергии воды дЕ= Ех — Ео прн ее сжатии ударной волной. Результаты расчетов начальных параметров ударных волн в воде, возннкающнх прн детонации рассматриваемых зарядов ВВ, приведены в табл. 74. Приводятся значения, полученные прн использовании зависимости (49,19) для воды.
Таблица 74 Начальные параметры ударных волн в воде Из данных таблицы следует, что начальные давление н скорость ударной волны в воде меньше детонацнонного давления н скорости детонация соответствуюшего заряда ВВ; кроме того, с ростом 0 я р. проявляется'тенденция уменьшения отношений р — н —. что, по-внднмому, связано с увеличением сжнмае- Р» Вн' мости воды прн высоких давлениях. Сходные с нашимн результаты по определению начального скачка плотности на фронте ударных волн в некоторых жидкостях были получены Шалем, Скачок плотности определялся по микросекундным рентгенограммам, фиксирующим распросзраненне ударных волн, возникавших в жидкостях прн кон- ли 49) нлчлльныв плелнвтты пиленых волн в некоторых средах 359 тзктном взрыве тэнового заряда.
При этом оказалось, что начальный скачок плотности р,„lр,е равен для воды.......... 1,75. для ацетона,,,.... 2,15, для этилового спирта ...2,05, для этилового эфира „.. 2,45. Начальный скачок плотности для воды близок к определенному нами. Если считать детонацию заряда мгновенной, то для определения параметров ударной волны можно воспользоваться следующей системой уравнений: ,пм гл (49,22) (49,23) и =и„= ГДЕ Ря И Р„ — НаЧаЛЬНЫЕ СКОРОСТИ ЗВУКа И ДаВЛЕНИЯ В ПРОДУК- твх мгновенной детонации.
Р„', определяется по формуле (49,2!), а р, — по формуле (49,19). Результаты расчетов для зарядов тротила и тэна приведены в табл. 75. Таблица 71 Начальные параметры ударной волны в воде при мгновенной детонации зарядов ВВ есм Рс„ вв с„ггсм' Р я, мгсея р, кггсгр к, мсек Тротил Тли, 1,60 1,69 1,37 1,43 43 000 62 000 1050 1350 4000 4503 Из данных, приведенных в табл. 75, следует, что начальные параметры ударной волны в воде при переходе от детонации реальной к детонации мгновенной существенно снижаются.
Заметим, что полученные нами данные по нзчальным параметрам ударных волн в воде довольно хорошо согласуются с изиными расчета по методу Кирквуда — Бете. Точность полученных расчетных данных по начальным параметрам ударной волны в воде определяется точностью зависимости, устанавливающей связь между давлением и плотностью.
Эта зависимость построена по экспериментальным данным о скоростях ударных волн в воде вблизи очага взрыва и граничащих с водой при взрыве средах. С уточнением методики записи кривых путь — время для ударных волн, переходящих 360 пхелм теы эдьеных волн но гелннце Роздвлл сеид 1гл. ~х и, = —, 11 — У2/г 1 (49,24) а+1 ~ ~г(х+ ~) +(а — 11] 1 рх и =их» = [р (п»о — а»х)['„где я = — ' (4925) Р» Эти уравнения, если известна связь р(о) для металла, или уравнение состояния металла при высоких давлениях, позволяют полностью решить задачу о начальных параметрах.
Для металлов, как показано в предыдушем параграфе, связь между удельным объемом (плотностью) и давлением может быть выражена формулой ,о — А [[ — [ — 1]. (49,26) Тогда уравнение (49,25) примет вид ! и =и „=[)~ р" (1 — ч), где и= — '=( — + 1) ". (49»27) Р»о Рео Уравнения (49,24) н (49,27) при известных А и и решают задачу о начальных параметрах ударных волн в металлах. Зная закон сжимаемости и характеристики заряда ВВ, нетрудно определить начальные параметры ударных волн в металле на границе взрывчатое вещество — металл.
Результаты определений приведены в табл. 76. Из данных таблицы 76 видно, что начальное давление на фронте ударной волны в металле превосходит детонационное нз одной среды в другую, точность закона сжимаемости может быть повышена. Заметим, однако, что использовать для построения закона ударного сжатия воды экспериментальные данные по изотермическому ее сжатию при высоких давлениях (данные Бриджмена .и др.
исследователей) не представляется возможным. Объясняется это тем, что при медленном изотермическом сжатии вода переходит в твердое состояние (известно семь состояний льда). Начальные параметры ударных волн в металлах. Плотность большинства металлов и сплавов превосходит, как правило, плотность продуктов на фронте детонациониой волны. Сжимае,мость металлов обычно'меньше сжимаемости продуктов детонации. В силу этого при прямом набегании детонационной волны на поверхность металла происходит отражение продуктов детонации от этой поверхности и возникает отраженная 'ударная волна.
Ударная волна пойдет и по металлу. Начальная интенсивность этих ударных волн определяется, 'как показано в $48, следующими зависимостями: ~ 49! Нлчл волн льные Е» ан К М вф Ф -„" вн Е! ь . » Ьь а '-" - ь $ ь Дз . ь Ьь а „'- М вь ь !' ! В сь В М ь, » ь О О О и х Ф ( ь О Р н О х 2 О й О З О. Э З Ф О ПЛ ЛМЕТРЫ РДЛРНЫХ в некОтОРых средлх 3~! О О Н О. О й'~ ЭОЗ 6 О О а н ь й ь а ь 362 плгхмвтгы эдхеных воли нл гелницв елздвлл саед [гл.
~х давление, причем р !р, существенно зависит от параметра А: чем меньше А и чем больше р„тем меньше это отношение. Во всех случаях оно существенно меньше, чем при отражении от 'абсолютно недеформируемой стенки (для этого случая отношение р /р« =2,4). Кроме того, данные втой таблицы показывают, что при возникновении в металлах сильных ударных волн происходит значительное увеличение плотности (на 1Π— 25%). Из исследованных металлов наиболее сжимаемым, как и следовало ожидать, оказался дюралюминий, а наименее — сталь Изложенный в $48 метод исследования волн напряжения по характеру движения свободного конца стержня при наличии огкольиых явлений исключает определение с достаточной точностью параметров хвостовой части волны.
Указанный метод был в последующем усовершенствован Баумом и Стецовским следующим образом. В задавном сечении на одной из боковых поверхностей стержня наносилась тонкая риска. При последовательном прохождении (вследствие многократных отражений) через это сечение волн сжатия и растяжения частицы материала вместе с риекой начинают перемещаться. Характер движения риски при этом легко может быть с помощью описаиного выше фотометода зафиксирован на пленке, что обеспечивает принципиальную возможность детального исследования волн напряжения любой амплитуды в интересующих нас твердых средах. Путем обработки полученных по «методу риски» результатов был установлен для плексигласа характер зависимости « = ф(о, ), где е — относительное удлинение и ор,„, — растягивающее напряжение в волне. Величина а при взрывных условиях нагружения представляет собой отношение абсолютного перемещения риски к длине той части стержня, которая претерпевает деформацию под воздействием волны растяжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
