М. М. Горшков, Ю. Н. Жугин, В. Т. Заикин, С. В. Зверев, В. Д. Краснов, В. П. Кручинин, В. М. Слободенюков, Д. Т. Юсупов
Всероссийский НИИ технической физики, 456770 Снежинск
Страницы: 134-139
Рассмотрен вариант реализации индуктивного метода измерения массовой скорости за фронтом ударной волны в конденсированной диэлектрической среде, основанного на регистрации ЭДС, возникающей в катушке с током при ее деформации ударной волной. Для помехоустойчивости применена катушка датчик тороидальной формы. Питание катушки током (500 А) осуществлялось апериодическим разрядом емкости. Амплитуда регистрируемого сигнала ЭДС пропорциональна измеряемой массовой скорости и составляет 20 В при скорости 1 км/с. Оценено влияние некоторых явлений, сопровождающих движение ударной волны вдоль катушки, на точность измерения массовой скорости.
В рамках уравнений движения трехскоростного трехтемпературного с одним давлением континуума осуществлено численное исследование влияния пространственной неоднородности распределения химически инертных частиц в экранирующем слое на процесс подавления волны гетерогенной детонации. Установлено, что распределение пламегасящих частиц в слое может оказывать существенное влияние на гашение волн горения в аэровзвеси унитарного топлива.
Построены соотношения, описывающие эволюцию слабой ударной волны в плотной среде с учетом ее затухания и «расплывания». Эволюция представляется как результат суперпозиции двух процессов, один из которых распространение ступенчатого скачка уплотнения слабой ударной волны, а другой — «преследование» этого скачка волной разрежения.
Рассматриваются одномерные движения в канале с упругими стенками газожидкостной среды с химически активной газовой фазой. Решена задача о структуре, т. е. найдено стационарное решение уравнений совместного движения пузырьковой жидкости и мембраны, связывающее два различных равновесных состояния и содержащее ударный переход с энерговыделением на фронте волны. Поскольку в полученном решении давление в канале перед ударной волной падает, это решение может быть использовано для качественного описания кавитационного механизма, поддерживающего детонацию с малой скоростью в пленках жидких ВВ на упругой подложке.
Экспериментально установлено, что при воздействии на порошок ультрадисперсных алмазов слабых ударных нагрузок с длительностью ∼10-5 с средний размер алмазных частиц возрастает на несколько порядков.
Описан комплекс оптических методов изучения кумулятивного взрыва, включающий модификации известных методик (щелевая фото регистрация, метод светящихся точек, лазерное зондирование), а также два новых способа – измерение волновых скоростей световодными датчиками и лазерную визуализацию кумулятивной струи. Оптические методы применены для исследования лабораторных кумулятивных зарядов. Выявлены характерные искажения симметрии детонационного фронта и их воздействие на кумулятивную струю, установлен вероятностный характер разрыва кумулятивной струи, получена функция распределения частиц струи по размерам, определены максимальные значения средних величин предельного растяжения для меди.
Результаты многолетнего опыта показывают, что чистый нитрат аммония имеет меньшую способность к детонации и более низкие параметры взрыва по сравнению со взрывчатыми материалами, содержащими органические вещества или металлическую пыль.
При взрыве конденсированных взрывчатых веществ (ВВ) типично выделение свободного углерода. Химическая реакция может происходить в условиях стабильности алмаза. Некоторые результаты по получению алмазной фазы описаны в [1, 2]; в [3] упоминаются эксперименты, относящиеся к 1963—1965 гг. Отмечается [1—5] ультрадисперсность алмазных порошков. Зерна порошка представляют собой конгломераты из частиц с характерным размером последних около 40 Å. В данной работе вводится двухстадийная модель роста частиц конденсированной фазы при взрыве [6, 7]. На первой стадии путем коагуляции образуются мелкие компактные частицы, на второй — частицы объединяются в агрегаты (кластеры), имеющие фрактальную структуру, что подтверждается данными малоуглового рентгеновского рассеяния. Возможность фрактальной природы агрегатов в сохраненных порошках упоминается в [2, 8]. По нашему мнению, образование фрактальных кластеров должно происходить непосредственно за детонационным фронтом, т. е. за микросекундные времена. Это приводит к следствиям, которые могут быть важны для понимания физики детонации.
Связь при сварке и прессовании взрывом образуется прежде всего вследствие локализованных деформационных процессов на контактах. Деформационное состояние на контакте динамически взаимодействующих поверхностей выявлено методом рекристаллизации. Найден интервал гомологических температур для определения деформационного состояния соединений и величины зоны интенсивной пластической деформации R, параметра, связанного с физическими условиями реализации связи.
Представлены результаты исследования механического нагружения преград скользящей детонацией тонкого слоя ВВ. В результате численного расчета построены зависимости параметров нагружения от акустического импеданса преград. Получены экспериментальные результаты по влиянию размера нагружаемой поверхности и толщины слоя ВВ на значение импульса, переданного преградам из алюминия и текстолита. Рассмотрено распределение механического импульса в двухслойной системе текстолит — алюминий. Экспериментальные результаты объясняются существенной затянутостью нагружающего механического импульса.
Е. Ф. Горбунов, А. Г. Иванов, В. А. Могилев, А. А. Пехтерев, А. Т. Плюхин, А. А. Сиротов, В. Н. Софронов, Ю. И. Файков, Ю. А.Фатеев
Арзамас
Страницы: 107-114
В работе [11 показан существенный вклад массы бетона в несущую способность трехслойной взрывной камеры, когда бетон располагался между двумя цилиндрическими стальными обечайками. В настоящей работе приведены результаты экспериментального и численного изучения реакции взрывных камер, у которых бетон заполняет арматурный каркас стенки. Показана высокая стойкость бетона внутри арматурного каркаса к ударно-волновому нагружению, его существенный вклад в несущую способность взрывной камеры. Предложен метод оценки несущей способности камер, аналогичных испытанным.
Описан метод определения параметров УВ (волновой и массовой скорости) в гетерогенных ВВ. На примере исследования процесса возбуждения взрыва (детонации) октогенового взрывчатого состава слабыми УВ показана принципиальная возможность надежно измерять скорость инициирующей УВ, глубину возникновения детонации и продолжительность преддетонационной фазы, а также характер изменения скорости УВ при ее распространении по исследуемому образцу.
Рассмотрены возможные способы сохранения остаточного давления после взрывной обработки материалов в ампулах сохранения, основанные на использовании сжимающих напряжений в оболочке ампулы и (или) применении рабочего тела, способного испытывать при ударном сжатии фазовый переход со значительным (≳10 %) изменением объема. Приводятся конкретные примеры реализации способов.
На основе данных экспериментов решена в квадратурах неавтомодельная задача о развитии взрыва конденсированных взрывчатых веществ (ВВ). Приведены распределения основных параметров, характеризующих возмущенную область в некоторые фиксированные моменты времени на начальном участке взрыва.
Представлена изотермическая модель, с разумным приближением описывающая детонацию в стесненных условиях, например в пористой среде. Показано, что такая детонация может качественно анализироваться стохастическим методом клеточных автоматов.
Построено соотношение, замыкающее модель пористой среды, которая базируется на максвелловских представлениях о механизмах необратимой деформации. Полученный вариант модели учитывает влияние размера зерен (частиц) на процесс динамического сжатия. Для конкретизации модели использованы экспериментальные данные об однородном сжатии образцов пористого железа. Рассчитаны ударные адиабаты. Результаты сравниваются с данными независимых экспериментов. Проанализирована эволюция импульсов сжатия конечной длительности, распространяющихся по пористому полупространству. Показано влияние размера зерен на ударно-волновые процессы в пористой среде. Установлена возможность проведения оценок напряжения (давления) в затухающей ударной волне по известной массовой скорости и ударной адиабате.
Исследованы физические свойства водосодержащих аммиачно-селитряных взрывчатых веществ. Показана принципиальная возможность использования жидких ВВ для сварки металлов взрывом.
И. Ю. Цвелодуб
Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН itsvel@hydro.nsc.ru
Ключевые слова: изолированные эллипсоидальные жесткие
включения, однородное поле напряжений,
сплющенный и вытянутый сфероиды
Страницы: 175-180
Рассматриваются задачи об определении напряжений в изолированных эллипсоидальных жестких включениях, содержащихся в изотропном упругом пространстве, подвергнутом на бесконечности воздействию равномерно распределенных нагрузок. Для включений в виде эллипсоидов вращения построено решение в замкнутом виде.
С. А. Назаров
Институт проблем машиноведения РАН srgnazarov@yahoo.co.uk
Ключевые слова: периодический волновод с дефектами,
локализованные упругие поля,
вариационный метод
Страницы: 183-194
Вариационный метод поиска локализованных волн (ловушечных мод) модифицирован для периодических упругих волноводов с частично защемленными поверхностями. Установлены два достаточных условия существования локализованных полей в волноводах с дефектами - для полостей с положительным объемом и для трещин. При наличии упругой и геометрической симметрии локализованные поля обнаружены также у периодических упругих волноводов с поверхностями, свободными от внешних нагрузок.
А. В. Уткин
Институт проблем химической физики РАН utkin@icp.ac.ru
Ключевые слова: откольное разрушение, кавитация, кинетика разрушения, ударные
волны
Страницы: 185-193
Проведено теоретическое исследование влияния кинетики разрушения на характер изменения скорости в откольном импульсе и показано, что учет роста пористости среды при положительном давлении, являющегося следствием инерционного расширения пузырей при кавитации, позволяет объяснить экспериментально наблюдаемое увеличение амплитуды откольного импульса до значений, превышающих максимальное значение скорости свободной поверхности.
С. Е. Александров, Е. А. Лямина
Институт проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН sergei_alexandrov@yahoo.com, lyamina@inbox.ru
Ключевые слова: трение, интенсивные пластические
деформации, выдавливание, обработка
давлением, пластичность
Страницы: 183-190
Предложен критерий пластического разрушения, учитывающий сингулярный характер теоретических решений вблизи поверхностей максимального трения и возникновение тонкого слоя интенсивных пластических деформаций вблизи поверхностей с большими удельными силами трения в реальных процессах обработки металлов давлением. В уравнение для толщины слоя интенсивных пластических деформаций и в критерий разрушения входит коэффициент интенсивности скорости деформации, по-видимому, характеризующий интенсивность физических процессов, происходящих в тонком слое материала вблизи поверхностей трения. Для определения толщины этого слоя используются некоторые экспериментальные данные. Критерий пластического разрушения анализируется на основе решения задачи о выдавливании полосы в условиях плоской деформации.
В. А. Крысько, М. В. Жигалов, О. А. Салтыкова, А. В. Крысько
Саратовский государственный технический университет tak@san.ru, zhigalovm@yandex.ru
Ключевые слова: гибкие балки, нелинейная динамика, хаос,
математическое моделирование, метод
конечных разностей, метод конечных
элементов
Страницы: 186-193
С помощью вариационного принципа и метода гипотез построены модели геометрически нелинейных балок Эйлера — Бернулли, Тимошенко и Шереметьева — Пелеха при воздействии поперечной знакопеременной нагрузки. На основе нелинейной динамики и качественной теории дифференциальных уравнений с использованием метода конечных разностей с аппроксимацией O(h2) и метода конечных элементов в форме Бубнова — Галеркина проводится анализ полученных систем дифференциальных уравнений. Показано, что при относительной толщине λ ≤ 50 учет поворота и искривления нормали приводит к существенному изменению режимов колебаний.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
