ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2024
Просмотров: 84
Скачиваний: 0
Рис. 14. Избыточное давление на фронте ударной волны в за висимости от мощности и расстояния до центра наземного взрыва
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
0.8 |
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|
|
|
|
Ж |
|
|
|
|
|
йРф |
|
|
|
|
|
0,14 |
|
|
|
Рис. 15. Изменение дав |
0,2 |
|
|
|
|
ления во времени |
для |
|
|
|
|
ударных волн разной ин |
|
|
|
|
|
тенсивности (на различ |
|
|
|
|
|
ных расстояниях от |
цен- |
q |
0,2 Ofi |
0,6 0J |
•/ |
тра взрыва) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 * |
85 |
мулой Броуда [70], полученной в результате численного решения задачи о точечном взрыве:
Др(0 = Дрф ( l - |
|
° т+, |
■ (8) |
||
где а — 0,5 + Дрф при Дрф^ 1 |
кгс1см2. |
|
|||
Для ударных волн с 1 < |
Дрф •< 3 кгс/см2 коэффициент |
||||
а есть функция времени: |
|
|
|
|
|
а = 0,5 + Дрф 1 ,1 - |
(0,13+ |
0,2Дрф)-* - |
(9) |
||
Если Дрф изменяется от 3 до |
10 кгс/см2, то |
|
|||
а = а + |
Ь |
|
( 10) |
||
1+с^/т+ |
|||||
где |
|
||||
|
|
|
|
||
а = —0,231 + 0,388Дрф — 0,0332Др|; |
|
||||
b = Дрф (0,88 + |
0,072Дрф); |
|
|||
с = 8,71 +0,1843Дрф---------—----- . |
|
||||
|
|
(Дрф+10) |
|
||
Изменение давления во времени |
на различных расстоя |
||||
ниях, характеризуемых избыточным |
давлением на |
фронте |
|||
ударной волны, показано на рис. 15.
Нагрузка на сооружения во многом зависит и от вели чины скоростного напора <3Ф, который возникает вследствие торможения масс воздуха за фронтом ударной волны при встрече с преградой. Его величина зависит от скорости и плотности воздуха и определяется по известной из теории ударных волн формуле
Q* - + Р ф«1 = **/«•'• (П)
Для изменения скоростного напора во времени установ лены [70] зависимости _
------— е |
т+ кгс/см2, |
(12) |
где для ударных волн с Дрф ^ |
1 кгс/см2 (3 = |
0,75 -+ |
+ 3,2 Д/?ф.
При 10 > Дрф > 1 кгс/см-
где
d = — 1,ЗЗДрф при Дрф ^ 3; |
|
d — —5,6 + О.бЗДрф при 3 < Дрф |
10; |
/ = 6,4Дрф; g = 0,725Дрф.
Решение уравнения движения сооружения (конструю ции) под действием нагрузки от ударной волны значитель но упрощается, если действующая нагрузка изменяется во времени по линейным законам. В связи с этим в расчетах часто вместо действительной эпюры Ар (t) берется линей ная эпюра (рис. 16) с заменой времени действия фазы сжа тия (разрежения) на эффективное время 0 140].
Если максимальная деформация конструкции наступает в конце фазы сжатия или после окончания действия нагруз
ки, |
то эффективное время определяется из условия равен |
||||||
ства |
импульсов: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
|
|
|
|
I = |Д р (/) Л , |
|
(13) |
||
|
|
|
|
о |
|
|
|
где |
Др,макс — максимальное давление. |
|
|
|
|||
В зависимости от Дрф эффективное время фазы сжатия |
|||||||
по |
условию (13) |
выражается |
одной |
из |
приближенных |
||
формул: |
при Арф |
1 кгс/см2 |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
0 да (0,85 — 0,2Дрф)т+ |
т с ; |
|
(14) |
|||
|
при |
1 < |
Дрф |
3 кгс/см2 |
|
|
|
|
"S’ |
|
|
|
|
|
|
|
0 да (0,72 — 0,08Дрф)т+т с . |
|
(15) |
||||
При нагрузках от воздушной ударной волны ядерного |
|||||||
взрыва максимальная деформация конструкции |
происходит |
||||||
в Начальный период нагружения за время, |
в большинстве |
||||||
случаев на два порядка |
меньшее т+. |
Поэтому |
в расчетах |
||||
можно принимать, что давление изменяется по касательной к действительной кривой Ар (/) в точке t = 0 (рис. 16).
37
Эффективное время при этом определяется формулами:
0О—--------------сек |
при Ап,,. ^ 3 кгс/см2\ |
|
|
||||
( 1 . 5 + |
Д р ф ) |
F |
|
|
|
|
(16) |
|
|
|
|
|
|
|
|
0О= -----------------—--------------- г, сек |
|
|
|
||||
(0,769 + 1,268Дрф + 0,0388Дрф) |
|
|
|
||||
при 3 < |
Дрф ^ |
Ю кгс/см2, |
|
|
|
||
а вместо формулы (8) используется выражение |
|
|
|||||
|
Др(0 = Дрф ( 1 - - ^ ) . |
|
|
(17) |
|||
Защитные двери входов в убежища и ставни (люки) ава |
|||||||
рийных выходов |
рассчитываются |
не только |
на |
действие |
|||
|
|
Рис. 16. Эпюры давления удар |
|||||
|
|
ной |
волны |
|
|
|
|
|
|
/ |
— |
действительная |
кривая; |
2 — |
|
|
|
равновеликая по |
импульсу |
тре |
|||
|
|
угольная эпюра; 3 — треугольная |
|||||
|
|
эпюра, образованная |
касательной |
||||
|
|
к |
действительной |
кривой |
|
||
нагрузки в фазе сжатия, но также и на отрицательную (об ратную) нагрузку в фазе разрежения, которая начинает действовать вслед за фазой сжатия. Максимальное избы точное давление разрежения Др_ и продолжительность фазы разрежения т_ хорошо описываются эмпирическими форму лами Броуда [70], которые для наземного взрыва после не которых подстановок записываются в виде:
Др_ = — 3,23|^ ? кгс/см2 при R > 19 м/in'/3; |
(18) |
т_ = 0 ,1 3 |/ q сек. |
(19) |
Изменение давления в фазе разрежения аппроксимирует ся в следующей форме:
Др_ «у= 1,4Др_ — |
при 0 ,1< Дрф<1200, |
т_ |
(20) |
|
где t — время, измеряемое от конца фазы сжатия; Др_ — максимальное по абсолютной величине отрицательное избы точное давление.
38
Эффективное время 0_ фазы разрежения равно:
|
|
|
|
|
0- « 0,9т_, |
|
(21) |
|
и линейный |
закон |
изменения отрицательной нагрузки |
||||||
(рис. |
17) с нарастанием ее до максимального по абсолютной |
|||||||
величине значения за время 0j л; |
0,12т_ |
может быть пред |
||||||
ставлен |
в виде |
|
|
|
|
|
||
|
|
Ар_ |
01 |
|
при 0 ^ |
t ^ 0Х; |
||
Ар_ (/) = |
|
|
|
|
(22) |
|||
|
|
t — Ох |
|
|
||||
|
|
Ар- |
(1 - |
при 0 j < ^ ^ 0 - . |
||||
|
|
0_--0! |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. |
17. |
Изменение |
отрица |
|
|
|
||
тельного давления в фазе раз |
|
|
|
|||||
режения |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — кривая |
по уравнению |
(20); 2 — |
|
|
|
|||
линейный |
закон |
с |
эффективным |
|
|
|
||
временем действия |
|
|
|
|
|
|||
Пример 1. |
Определить параметры |
ударной волны с давлением |
||||||
на фронте 2 кгс/см2 при наземном взрыве ядерного боеприпаса с тротиловым эквивалентом 1 млн. т.
По графику рис. 14 находим, что для q = 10° |
т |
избыточное |
||
давление |
на фронте ударной волны 2 |
кгс/см'1 будет |
на |
расстоянии |
г2 я; 1960 |
м. Приведенное расстояние |
по формуле (5а) |
|
|
1960
R= f/i0« = 19,6 м /т 1 .
По формуле (7) вычисляем время действия фазы сжатия
т + = 3 ,3 ' 10-3?А10'в-/Т 9 б б = 1 ,4 6 сек.
По формуле (16) эффективное время равно;
0о = 1,46/(1,5 + 2) = 0,417 сек.
Давление скоростного напора на фронте ударной волны по формуле (11)
2 5-22 <?Ф= 2 2 = 1 -09 кгс/см1.
Максимальное избыточное давление разрежения и продолжи тельность фазы разрежения рассчитываем по формулам (18) и (19):
Др_ = |
3,28V 10я |
кгс/см2; т - = 0 ,1 3 ,'/1 0 “= 13 сек. |
= —0,167 |
1960