Здавалка
Главная | Обратная связь

Алгоритм исследования

Лабораторная работа №1

Исследование результатов взрыва

Конденсированного взрывчатого вещества

 

 

Выполнила: Лебедева А.Ю.

Группа: А -181

Проверил: Афанасьев К.А.

 

 

Санкт-Петербург

2011 г.


Постановка задачи

Исследовать влияние параметров снаряженного конденсированным взрывчатым веществом боеприпаса на эффективность его использования.

Для оценки эффективности системы выбирается обобщённый параметр, показывающий эффективность уничтожения объекта и учитывающий R (радиус промаха), q(количество взрывчатого вещества), $(стоимость доставки и заряда).

Физическая модель

В данной лабораторной работе рассматривается модель подрыва БЧ на некотором расстоянии до промышленного здания бескаркасной конструкции с целью нанесение ущерба. Для выведения такого сооружения из строя достаточно нанесения сильного ущерба. Защищенность здания и рельеф местности, где оно расположено, затрудняет приближение на расстояние, обеспечивающее радиус промаха менее 18-20 м.

Конденсированное взрывчатое вещество (КВВ)- химическое соединение, содержащие в себе запас потенциальной энергии, способной выделиться без участия в реакции другого вещества.

Взрыв – процесс перехода потенциальной энергии взрывчатого вещества (ВВ) в потенциальную энергию детонации, затем в кинетическую энергию продуктов процесса взрыва. Процесс выделения энергии ВВ, в данной лабораторной работе, быстрый (детонация). После детонации КВВ выделяется энергия, в результате химической реакции, протекающей в ВВ. Выделение энергии происходит быстрее её распространения в окружающей среде, т.е. происходит взрыв. При взрыве КВВ происходит его преобразование в раскалённые взрывные газы, с высоким давлением. Энергия выделяется вначале в виде теплоты, заключённой в сжатых газах. Газы действуют на ОС сжимая и перемещая её. Движение ударной волны складывается из скачка уплотнения и перемещения самой среды..


 

Исходные данные:

Взрывчатое вещество: Гексоген

Qv=5540 кДж/кг;

D=8238 м/с;

ρ=1800 кг/м³,

Qv - удельная энергия взрыва, кДж/кг

D – скорость детонации взрывчатого вещества, м/с

- плотность, кг/м3

Цель: Промышленное здание

Размеры цели: 50*50 м

Стойкость сооружения к действию избыточного давления:

Степень разрушения: полное – 60..80 кПа

сильное – 40..50 кПа

среднее – 30..40 кПа

слабое – 20..30 кПа

 

Алгоритм исследования

 


График №1

График отображает зависимость максимального избыточного давления во фронте ударной волны, рассчитанного по формуле Садовского, от расстояния до места подрыва. По мере отдаления от точки взрыва происходит падение давления, что связано с сопротивлением атмосферы движущемуся потоку газов. Нелинейность процесса объясняется тем, что волна – сферическая, распространяется равномерно во всех направлениях. А площадь сферы увеличивается пропорционально кубу радиуса. Давление на фронте волны зависит от объема выделившихся газов, соответственно и от массы взрывчатого вещества, поэтому с увеличением тротилового эквивалента заряда давление возрастает.

График №2

График показывает зависимость степени разрушения рассматриваемого здания от количества взрывчатого вещества. Также отмечено значение избыточного давления, при котором произойдет сильное разрушение, удовлетворяющее условию задачи.

Степень тяжести нанесенного урона тем больше, чем больше масса взрывчатого вещества. Это объясняется увеличением избыточного давления на фронте волны.

График №3

Показывает зависимость удельного импульса от расстояния и от массы заряда в процессе действия фазы сжатия. Величина импульса прямопропорциональна величине избыточного давления во фронте, ее изменение носит аналогичный характер.

График №4

На графике изображено изменение скоростного напора за фронтом ударной волны при разном тротиловом эквиваленте q. Величина скоростного напора находится в прямой зависимости от скорости и плотности воздуха за фронтом ударной волны. Оба эти параметра зависят от избыточного давления волны. Из графика видно, что с увеличением расстояния от места подрыва, скоростной напор уменьшается.


 

График №5

 

На графике представлено изменение избыточного давления в функции расстояния до точки подрыва и времени. Давление в каждой из фиксированных точек начинает возрастать через некоторое время после взрыва, необходимое для прохождения ударной волной расстояния от места взрыва до данной точки. Перед фронтом ударной волны давление в воздухе равно атмосферному. B момент прихода фронта ударной волны давление воздуха резко повышается и достигает величины максимального избыточного давления. Фронт ударной волны движется вперёд. Образовавшийся слой сжатого воздуха называется фазой сжатия. После прохождения УВ давление падает ниже атмосферного (разреженность). Воздух начинает движение по направлению к центру взрыва. Это зона пониженного давления называется фазой разряжения. После окончания фазы разряжения давление выравнивается и становится равным атмосферному. Волна превращается в акустическую.

 


Вывод:

В лабораторной работе была исследована модель взрыва КВВ, при его подрыве на поверхности. С помощью формул были получены основные параметры, определяющие эффект воздействия ударной волны на сооружение. Это избыточное давление, импульс и скоростной напор. Выявлены их значения в зависимости от массы взрывчатого вещества и расстояния от места подрыва. Рассматриваемая цель - промышленное здание бескаркасной конструкции разрушается, при подрыве на расстояние 20м заряда, массой 46кг. Основным разрушающим фактором является избыточное давление. Параметром эффективности является стоимость поражения.

 





©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.