Исследуется влияние двухосного поля внешнего горного давления на деформирование зоны разрушения радиальными трещинами в упруго-хрупкой среде. Рассматриваются достаточно тонкие по сравнению с диаметром взрывной скважины шнуровые заряды ВВ, что позволяет исключить из рассмотрения зону перемола. В начальный момент времени система зародышевых трещин, начинающихся на границе кругового отверстия, предполагается симметричной. Для решения задачи используется аппарат сингулярных интегральных уравнений и σv-критерий разрушения. В квазистатическом приближении проводится пошаговое построение траекторий развития трещин системы в зависимости от параметров внешнего сжимающего поля напряжений. Рассмотрены два идеализированных варианта нагружения системы трещин. Первый, когда газообразные продукты детонации проникают в трещины и давление мгновенно выравнивается во взрывной полости и трещинах, и второй, когда газы не проходят в трещины системы. Показано, что зона разрушения деформируется в эллипс, длинная ось которого ориентирована по направлению наибольшего по модулю сжимающего напряжения, действующего на бесконечности. Оценено влияние вариантов нагружения системы трещин на форму и размеры деформированной зоны разрушения.
Разработана конечно-элементная модель для исследования пространственного деформирования упругих стержней при больших перемещениях. Сформулирован численный алгоритм построения многозначных нелинейных решений при наличии многих бифуркационных и предельных точек. Приведены результаты исследования устойчивости и закритических форм равновесия гибких стержней, которые подтверждены экспериментально.
Исследован теплообмен при распространении струи в спутном потоке в широких диапазонах изменения параметра вдува (m = US/U0 < 1 и m > 1) и степени турбулентности потока (Тu0 = 0,2÷25%). Экспериментально показано, что при m < 1 увеличение турбулентности на 1 % приводит к увеличению теплообмена на 1 % и при расчете теплообмена необходимо учитывать адиабатическую температуру стенки и относительную функцию теплообмена. В режиме m > 1 степень турбулентности потока не влияет на теплообмен и расчет теплоотдачи можно проводить по закономерностям, характерным для струйных течений.
Квазидвумерная негидростатическая модель гидротермодинамики с учетом сжимаемости воды используется для исследования конвекции в глубоком водоеме при температурах, близких к температуре максимальной плотности (ТМП). Вращение Земли учитывается в модели с помощью двух компонентов силы Кориолиса. Специфика глубокого водоема в отношении конвективных процессов состоит в зависимости ТМП не только от солености, но и от давления. Сравниваются результаты трех численных экспериментов: без учета силы Кориолиса, с одним и двумя параметрами Кориолиса. Результаты демонстрируют существенное влияние силы Кориолиса, что позволяет сделать вывод о необходимости ее учета при моделировании конвективных процессов в природных объектах.
Методом нормальных мод решена задача о симметричном ударе волной по балке Эйлера. Жидкость предполагается идеальной и несжимаемой. Исследуется начальная стадия удара, когда гидродинамические нагрузки очень высоки, а балка смочена только частично. Течение жидкости и размер смоченной части тела определяется с помощью подхода Вагнера одновременно с расчетом прогиба балки. Демонстрируются особенности разработанного численного алгоритма, указан критерий его устойчивости. Кроме непосредственного решения задачи, рассмотрены два приближенных подхода, в рамках которых размер области контакта определяется без учета деформаций пластины.
Y.-J. Wei, F.-W. Wang
Department of Chemistry, Huainan Normal College huainanweiyijun@163.com
Ключевые слова: hydrazone, crystal structure, hydrogen bonding
Страницы: 776-780
Two new hydrazone compounds C14H10I2N2O3·CH3OH (1) and C19H16N2O3·2CH3OH (2) are synthesized by the condensation reactions of the equimolar quantities of 4-hydroxybenzohydrazide with 3,5-diiodo-2-hydroxybenzaldehyde and 2-methoxynaphth-1-yl-methylene respectively in methanol solutions. Compound 1 consists of a hydrazone molecule and a methanol molecule of crystallization, and compound 2 consists of a hydrazone molecule and two methanol molecules of crystallization. Both compounds are characterized by elemental analysis, IR spectra, and single crystal X-ray diffraction. As expected, each hydrazone molecule adopts an E configuration about the C=N double bond. In the crystal structures of both compounds, the hydrazone and methanol molecules are linked through intermolecular N-H⋯O and O-H⋯O hydrogen bonds, forming layers along the bc direction.
А. Н. Махиня1, Е. А. Шушарина1, И. А. Байдина2, М. А. Ильин1 1 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный университет 2 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН ima@niic.nsc.ru
Ключевые слова: рутений, нитрозокомплексы, амминокомплексы, сульфатокомплексы, хлорокомплексы, рентгеноструктурный анализ, термогравиметрия, ИК спектроскопия
Страницы: 973-980
Проведено термогравиметрическое исследование процесса термолиза транс-[Ru(NO)× ×(NH3)4(H2O)](HSO4)SO4 в атмосфере гелия. После обработки промежуточного продукта термолиза (при 186 °C) раствором 2 M H2SO4 был получен первый пример сульфатоамминокомплекса нитрозорутения [Ru(NO)(NH3)4(SO4)](HSO4)·H2O (I) с выходом ~70 %. В результате термолиза при более высокой температуре (220 °C) после обработки полученного продукта кислотами (H2SO4 и HCl) был выделен триамминокомплекс [Ru(NO)× (NH3)3Cl(SO4)]·2H2O (II). Строение соединений установлено методом РСА: пространственная группа Pna21, a = 10,8005(2), b = 14,9032(3), c = 7,7603(1) Å) (I) и пространственная группа P21/n, a = 8,9397(1), b = 8,3276(1), c = 13,8993(2) Å; β = 97,358(1)° (II).
Е. В. Макотченко1, И. А. Байдина2 1 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН 2 Учреждение Российской академии наук Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН Новосибирский государственный университет evm@niic.nsc.ru
Ключевые слова: золото, рений, этилендиамин, комплексы, рентгеноструктурный анализ
Страницы: 572-576
Получены новые комплексные соли состава [Au(en)2]Cl(ReO4)2 (I) и [Au(en)2](ReO4)3 (II), где en - этилендиамин. Методом РСА определена их кристаллическая структура. Комплекс I кристаллизуется в триклинной сингонии: a = 6,2172(7), b = 7,1644(8), c = 8,8829(8) Å, α = 96,605(4), β = 110,000(4), γ = 97,802(4)°, пр. гр. Р-1, Z = 1, dвыч = = 3,905 г/см3; комплекс II кристаллизуется в моноклинной сингонии: a = 15,244(2), b = 7,6809(8), c = 9,3476(12) Å, β = 127,004(3), пр. гр. С2, Z = 4, dвыч = 4,057 г/см3.
Проанализированы рентгенодифракционные картины ударно-сжатых образцов хлористого калия и α-кварца в целях оценки физического состояния вещества в области сосуществования фаз и влияния времени релаксационного процесса на положение экспериментальных точек адиабаты Гюгонио в этой области. Экспериментальные результаты согласуются с интерпретацией, согласно которой состояние вещества на переходной кривой, соединяющей адиабаты Гюгонио исходной фазы и фазы высокого давления, можно представить как состояние вещества с незавершенным релаксационным процессом. Степень незавершенности определяется отношением времени пребывания вещества на ударном фронте к полному времени протекания релаксационного процесса.
В. А. Огородников, А. Г. Иванов, В. В. Мишуков, В. А. Григорьев, А. А. Садовой, Ю. В. Янилкин, А. Л. Стадник, В. Н. Минеев
ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Саров
Страницы: 122-130
Представлены результаты экспериментального исследования импульсного схлопывания стальных трубопроводов, заполненных водой или воздухом, при ударе по нему с двух противоположных сторон массивными пластинами-ударниками, одновременно разгоняемыми навстречу друг другу зарядом взрывчатого вещества. Результаты опытов подтвердили перспективность рассмотренного способа схлопывания стенок трубопроводов различных типовых размеров, заполненных жидкостью или газом. Приведены результаты численных расчетов по трехмерному моделированию процесса динамического схлопывания труб ударом разогнанных пластин. Рассмотрены особенности проведения подобных расчетов, связанные с использованием эйлеровой методики расчета упругопластических течений применительно к описанию процессов, которые происходят в устройствах для аварийного перекрытия стальных трубопроводов, заполненных жидкостью.
На основе метода молекулярной динамики исследовалось формирование тепловых пятен в материалах при высокоскоростном нагружении. Показано, что возникновение тепловых пятен связано с высвобождением упругой энергии, запасенной в области дефектов. Развитие теплового пятна сопровождается интенсивным выделением энергии и структурными перестройками в месте его расположения. Полученные результаты имеют важное значение для понимания эффектов механической активации компонентов при твердофазных химических реакциях.
Приведены результаты изучения процесса возбуждения взрыва самовоспламеняющихся жидких взрывчатых смесей окислителя с горючим, а также условия, в которых он возникает, и границы составов, в которых реализуется процесс. Найдено, что жидкие взрывчатые смеси взрываются при контакте с щелочными металлами и их сплавами. Определены границы взрывчатости составов, инициируемых щелочными металлами, минимальная порция инициатора и эффективность возбуждения взрывного процесса при новом методе инициирования.
Н. С. Москвитина1, О. В. Немойкина1, О. Ю. Тютеньков1, М. В. Холодова2 1 Томский государственный университет 2 Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН mns_k@mail.ru
Ключевые слова: лось, Западная Сибирь, численность, филогения, ареал
Страницы: 593-598
На основании анализа многолетних материалов описана динамика ареала и численности лося в Западной Сибири. Для юго-востока западно-сибирской части ареала на основании изучения структуры гипервариабельного домена Д-петли мтДНК показано совместное обитание лосей с гаплотипами как европейского (A. a. alces L.), так и восточно-сибирского (A. a. pfizenmayeri Zukowski) подвидов. Выявлено высокое нуклеотидное () и гаплотипическое (H) разнообразие, значительно превышающее аналогичные показатели для лося европейской части России и Урала.
С помощью подхода Нейбера—Новожилова получены необходимые и достаточные критерии разрушения. С использованием модифицированной модели Леонова—Панасюка —Дагдейла для краевых трещин нормального отрыва, когда поперечник зоны предразрушения совпадает с поперечником зоны пластичности, получены простые соотношения для критических параметров разрушения. На основе этих соотношений возможно рассмотрение разрушения, когда длина трещины пренебрежимо мала. В широком диапазоне длин трещин предлагается рассматривать диаграмму разрушения, в которой используются критические напряжения по обоим критериям. При некотором уровне нагружения выявлены три области, в первой из которых трещина устойчива, во второй трещина подрастает, оставаясь устойчивой, в третьей трещина неустойчива. Получены экспериментальные данные о разрушении образцов с краевыми трещинами. Установлено, что теоретические критические кривые разрушения и полученные значения критических параметров для растянутых плоских образцов с двумя коллинеарными краевыми трещинами хорошо согласуются.
Проведено экспериментальное исследование электроискрового инициирования детонации в растворах ряда нитросоединений в высококонцентрированной азотной кислоте. При ограничении длительности импульса напряжения, приложенного к искровому разряднику, зафиксирован процесс возбуждения детонации незавершенным разрядом (лидерное инициирование). Установлены основные закономерности лидерного инициирования. Результаты экспериментов подтверждают гипотезу, согласно которой начальный разогрев определяется локальной напряженностью электрического поля у головки лидера. Указанный механизм может быть справедлив при электроискровом инициировании жидких взрывчатых смесей с электролитическими и диэлектрическими свойствами, критический диаметр которых сравним с сечением лидера.
Экспериментально исследовано поведение окислителей (перхлоратов, нитратов, окислов) при высокоскоростном пробитии тонких преград. Изученные окислители разлагаются в запреградном потоке осколков, причем минимальная скорость соударения, при которой происходит заметное разложение окислителя, коррелирует с температурой начала их термического разложения. Наблюдаемое в экспериментах интенсивное сгорание осколков преграды и капсулы, в которой метались окислители, протекающее в некоторых случаях во взрывном режиме, связано с высокой химической активностью свежеобразованных поверхностей, возникающих в процессе пробития.
Рассматривается метание массивного пробойника нестационарным двухфазным (порошок — газ) потоком без использования специальных уплотнений. Представлены экспериментальные зависимости для скорости пробойника на срезе трубы, позволяющие оценить достижимый уровень его кинетической энергии при заданном давлении порового газа и геометрических параметрах пробойника.
Методами термогравиметрии и рентгенофазового анализа изучено влияние поливанадатов и оксидных ванадиевых бронз щелочных металлов на процесс окисления порошкообразного алюминия. Установлен макромеханизм ускорения окисления алюминия, в котором каталитически активным компонентом является расплав состава Na2AlxV12O31. Показано, что в качестве активатора может быть использован промежуточный продукт в технологии переработки ванадийсодержащих шлаков.
Рассматривается влияние отдачи канала на динамику метания массивного пробойника нестационарным двухфазным (порошок – газ) потоком. Представлены результаты математического моделирования и экспериментальные данные, позволяющие оценить влияние отдачи канала на скорость метаемого пробойника у его среза в зависимости от начального давления порового газа и геометрических параметров пробойника.
Обоснована целесообразность анализа и прогнозирования перспектив развития морского судостроения совместно с судоходством. Показаны особенности оценки эффективности инвестиций в строительство гражданских судов (или в покупку на вторичном рынке) и продуктивное их использование с позиций инвестора. Определено рациональное соотношение собственных и заемных средств, направляемых на строительство морских судов.
Исследовано инициирование детонации последовательностью ударных волн во флегматизированном гексогене и октогене. Если ВВ подвергалось воздействию слабой ударной волны, наблюдался эффект десенсибилизации, заметный по двум особенностям. Во-первых, за второй ударной волной возникала слабая реакция. Во-вторых, увеличение расстояния до детонации составило 100% для флегматизированного гексогена. Эксперименты с образцами прессованного гексогена показали, что пробег до детонации в предварительно нагруженных ВВ можно оценить, исходя из расстояния, на котором вторая ударная волна догоняет первую слабую волну, и расстояния до детонации, которое ожидается для второй ударной волны, в соответствии с Pop-plot данными.
Описан новый численный алгоритм дл* моделирования течений невязкого многокомпонентного газа с неравновесными химическими реакциями. Демонстрируется применение этого алгоритма для расчета нескольких задач с горением водородовоздушной смеси в наклонных детонационных волнах.
Экспериментально определена реакция и проведена оценка прочности стеклопластиковых сферических оболочек диаметром 500 мм двух типов намотки при радиально-симметричном внутреннем взрывном нагружении. Показано преимущество оболочки с более равномерной толщиной (15–20 мм) силового стеклопластикового слоя. Такая оболочка при взрыве заряда, эквивалентного по энергии 1,4 кг тротила, имеет примерно двукратный запас по прочности. Установлено, что переход деформирования от одно- (цилиндрические оболочки) к двухосному на сферических оболочках не изменяет величины предельной деформации.
Представлены результаты экспериментального исследования влияния нагрева на откольное разрушение четырех взрывчатых составов на основе гексогена и октогена. В температурном диапазоне 0 … 150 &ged;С определены критические по скорости удара и давлению в нагружающем импульсе сжатия уровни нагружения, превышение которых приводит к макроскопическому откольному разрушению образцов. Отмечено влияние вида и процентного содержания связующего на ход температурных зависимостей этих уровней.
Предлагается простой способ определения упругих и демпфирующих характеристик конструкционных материалов (в том числе и композиционных) по свободным затухающим колебаниям кольцевого образца. Возбуждение процесса колебаний производится взрывом шнурового заряда взрывчатого вещества, расположенного на продольной оси кольца.
В. С. Головизин, Л. М. Левченко
Институт неорганической химии им. А. В. Николаева Сибирского отделения РАН Wlad2007INX@yandex.ru
Ключевые слова: извлечение металлов платиновой группы, поверхностно-функциональные группы, сорбция, растворы H2PtCl6 и Н2PtCl4, окисленные углеродные сорбенты
Страницы: 577-580
Проведено исследование сорбции хлорокомплексов платины из растворов окисленными углеродными сорбентами. С использованием методов ИК-спектроскопии, рН-метрии, титриметрии установлено влияние кислородсодержащих поверхностно-функциональных групп окисленных углеродных сорбентов на их сорбционную способность. Получены изотермы сорбции H2PtCl6 и Н2PtCl4. Установлено, что емкость сорбента по H2PtCl6 увеличилась в 2.4 раза.
М. Е. Топчиян*,**, В. И. Пинаков***, В. Н. Рычков*,**, А. А. Мещеряков***
*Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск **Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск ***Конструкторско- технологический филиал Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск E-mail: topch@hydro.nsc.ru
Страницы: 147-156
Представлены результаты экспериментального исследования воздействия потока азота и воздуха на сопловые вставки из различных материалов и сапфира при значениях давления в форкамере до 1 ГПа. Получены формулы, необходимые для оценки величины термических напряжений в материалах, близких по своим свойствам к сапфиру.
Численно исследована термогидродинамика теплового очага, поддерживающегося за счет окислительных экзотермических реакций в пласте. Представленные результаты содержат критерии оценки и пределы циклического режима; обобщены закономерности распространения очага реакций при порционной подаче воздуха и воды.
Приведены результаты изучения горения безгазовой системы Ti + С (разбавленной на 20 % карбидом титана), находящейся вместе с поджигающей таблеткой из смеси Cr203 + 2А1 + 4В в жесткой оболочке. Показано, что горение сопровождается перемещением вещества с возникновением волны разгрузки (резкого уменьшения плотности в области фронта горения), приводящей к изменению скорости горения.
При оценках возможных разрушений, вызываемых взрывными волнами, обычно пользуются тремя параметрами: избыточным давлением, статическим и динамическим импульсами. В данной работе методы возмущения, разработанные Сакураи, Ли и др. и метод профиля плотности Раэ, Баха и Ли для прогнозирования распространения не автомодельных взрывных волн сравниваются с конечно-разностными методами, разработанными Голдштейном, фон Нейманом и Броудом. Обнаружено, что метод профиля плотности обеспечивает наилучшее определение характеристик взрывной волны в широком диапазоне интенсивности УВ (1,2 ≤ Ms ≤ ∞).
Рассматривается общий подход к восстановлению формально-кинетических параметров из экспериментов по воспламенению, зажиганию или горению конденсированных веществ, основанный на минимизации рассогласования экспериментальных и расчетных значений. Приводятся результаты определения кинетических констант пиротехнической смеси по данным о ее зажигании накаленной поверхностью постоянной температуры.
Для изучения закономерностей самораспространяющегося высокотемпературного синтеза в органических системах впервые применен метод ЭПР. Измерен температурный профиль фронта реакции в эквимолярной смеси хинолинол — хлорамин, определено распределение радикальных частиц в горящем и закаленном образце. Приведенные данные указывают на возможность изучения динамики радикалов в автоволновых реакциях, установления парамагнитных характеристик СВС-продуктов, определения связи между макропараметрами процесса и происходящими при этом элементарными химическими актами.
На основании экспериментальных данных о температурах поджигания потока индивидуальной закиси азота при р = 0,3 ÷ 4,1 МПа с использованием критериального уравнения теории зажигания Я. Б. Зельдовича рассчитаны порядок реакции и параметры уравнения Аррениуса брутто-процесса термического распада N20. Для р = 0,7 МПа отмечено хорошее соответствие установленных значений параметров с рекомендуемыми в литературе. Более низкие значение эффективной энергии активации, полученные для меньших давлений N20, авторы объясняют гетерогенно-каталитическим влиянием поверхности.
Цель обзора — познакомить специалистов в области горения и взрыва с методом клеточных автоматов (cellular automata), называемым также методом решеточного газа (lattice gas), — сравнительно новым подходом к моделированию газодинамических процессов. Движение сплошной среды моделируется прямым образом расчетом эволюции специального микромира частиц, которые перемещаются по фиксированной плоской или пространственной решетке и сталкиваются между собой в узлах решетки. По существу, речь идет о предельно упрощенном варианте молекулярной динамики. Указываются преимущества (и недостатки) метода, область его применимости. Приводятся примеры использования в различных задачах, в том числе для расчета реагирующих течений, неустойчивых задач и течений в сложной геометрии. Обсуждаются возможности применения метода в физике горения и взрыва.
Приведены результаты тензометрирования реальной взрывной камеры, предназначенной для взрывного упрочнения стрелочных железнодорожных переходов, при массе заряда ВВ до 20 кг. Показано, что при увеличении массы ВВ в пределах рабочего диапазона средние напряжения линейно растут. Одна из особых точек конструкции — полюса днищ камеры. Применение для обработки результатов измерения модели плоского напряженно-деформированного состояния приводит к увеличению максимальных напряжений на 10–30 %. При помощи спектрального анализа профилей деформации определены частоты основных мод конструкции, составившие 84–1040 Гц. Декремент затухания основных гармоник составляет — 5–30 %.
Исследованы структурные и прочностные изменения в трубчатых образцах армко-железа и меди после разлета в результате взрывного нагружения при скоростях деформации 104–105 с-1 до заданной степени деформации. В армко-железе переход к адиабатическому сдвигу происходит при значительно более жестких условиях нагружения, чем в прочных сталях. В крупнокристаллической меди при самых жестких из достигнутых параметров нагружения условия для зарождения адиабатического сдвига достигнуты не были. Наблюдался необычный механизм разрушения — зарождение и рост нескольких макроскопических пор на тройных стыках зерен.
Методом толстостенного цилиндра исследован характер локализации пластической деформации (ЛПД) материалов, отличающихся типом кристаллической решетки, величиной энергии дефекта упаковки и размером зерен в исходном материале. Показано, что развитие процесса ЛПД приводит к структурированию среды в процессе коллапса. Характер структурирования среды, определенный типом полос ЛПД и трещинообразованием, в большой степени зависит от размера зерна. Установлено качественное подобие структурированной среды мелкозернистой меди и фторопласта. В мелкозернистой меди обнаружена особенность развития микроструктуры с ростом скорости деформации.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
