Файл: Логинов, И. Л. Инженерно-технические мероприятия, повышающие устойчивость электротехнического и радиоэлектронного оборудования к поражающим факторам ядерного взрыва учебное пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 50

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

цели, м;

h —

удаление рассматриваемой точки от свободной

ПОВерХНОСТИ ВОДЫ, Mi.

 

< 1:

 

 

 

 

При условии, что

A3

 

кПа.

 

(13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pm = Pn∞∙А,

 

Приближенное время действия подводной ударной волны

для случая,

когда

h<^L

и

 

2Hh

можно определить из

сле­

 

 

 

 

 

H < L

 

 

 

дующего выражения:

 

 

τ^~

cL

 

 

 

В ближней зоне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ = 1 (/¿2 + (//+Ж- ∕A2+(W-Λ)2) ,с,

(15)

где с — скорость звука в воде (1500 м/с).

значительно

Время действия

подводной ударной волны

меньше времени действия

 

воздушной ударной

волны.

Это

объясняется тем, что водная среда имеет большую плотность,

а также образованием и действием волны

разряжения. Им­

пульс давления при A3 < 1 определяется

как произведение

давления во фронте ударной волны на время ее действия и на

некоторый коэффициент, учитывающий удаление рассматри­

ваемой точки от свободной поверхности [17]:

I

= (0,75 ± 0,

-⅛-

(16)

 

(Ah)pmx,

 

знак + применяется

когда h > 0,25

м/кг*'3, а, — при h <

< 0,25 м/кг'/з.

Электротехническое и радиоэлектронное оборудование»

расположенное внутри корпуса, испытывает сотрясения, ко­ торые возникают под действием ударной волны. Нагрузки,

создаваемые при этом, определяются перемещением, скоро­

стью и ускорением корпусных конструкций и фундаментов.

Определение этих параметров в общем виде в большинстве случаев представляет сложную задану из-за неограниченно

большого разнообразия конструкций. Тем не менее в ряде случаев приближенные значения величин этих параметров,

можно получить.

Как показывают расчеты и опытные данные, для наземных сооружений на тех расстояниях, при которых корпусная часть

получает средние разрушения, развиваемые при сотрясениях,

ускорения небольшие и составляют десятые доли земного

10

ускорения и реже достигают значений в несколько единиц. Из этого следует, что электротехническое оборудование, за­

крепляемое внутри помещений, не нуждается в амортизации, если нет к этому, причин технологического порядка. Поэтому главную опасность для такого оборудования представляет

затекающая в производственное помещение ударная волна.

Данные испытаний, проведенных на полигонах в США, пока­

зывают, что срыв с креплений и разрушение непрочного обо­

рудования происходит при Δpφ⅛>3O кПа.

Электротехническое оборудование, находящееся в произ­

водственном кирпичном здании, может быть также поврежде­ но летящими обломками кирпича и завалено ими. Поэтому

в последнее время производственные здания стремятся

строить в виде стального каркаса с легким заполнением и за­

стеклением, которые под воздействием ударной волны не

дают осколков, способных вывести оборудование .из строя. В этом случае требования к электротехническому оборудова­ нию определяются не средними разрушениями корпусной

части, а ударостойкостью основной части станочного обору­

дования, в отдельных

случаях — ударостойкостью каркаса.

На электротехническое

и радиоэлектронное оборудование,

устанавливаемое на машинах .и самолетах, более существен­

ное влияние оказывают ускорения, которые возникают при

ударе вследствие опрокидывания машин. Величины этих ускорений могут достигать больших значений.

Некоторые данные об ускорениях оборудования при транспортировке и его свободном падении и других случаях

приведены в табл. 3 и на рис. 1.

 

 

 

Таблица 3

 

Наименование операций

 

 

 

 

Величина

Транспортировка

автомобилем

по

ускорения

оборудования грузовым

(3-6)£

городу [2]......................................................................................................................

 

оборудования во

время погрузочно.........-

 

 

При свободном падении

 

g

разгрузочных

работ

[2] . . . . ......

(2-5)g

Во время приземления самолетов [1]...............................................................

режимах

само­

(2 - 4)

 

Ускорения, возникающие при стартовых

Zg

 

летов [1].....................................................................................................

 

 

•

• .

•

'

 

 

Перегрузки, испытываемые управляемым снарядом «Сайдуин-

(10-14)^

дер» (США) при маневрировании [1] .

. .

 

 

 

Судно представляет собой совокупность

большого разно­

образия различных конструкций и устройств значительных

11

размерений. Вследствие этрго сотрясения, вызываемые удар­ ной волной, носят сложный характер и решить задачу по

определению параметров сотрясения в местах установки обо­

рудования в общем виде не представляется возможным. Это обстоятельство заставило прибегнуть к использованию обоб­ щенных опытных данных. За рубежом для характеристики

процесса сотрясений используются осциллограммы движения

Рис. 1. Номограмма для определения максималь­

ного

ускорения

упакованного

оборудования

при

его

падении с

определенной

высоты:

t—

время

действия

ускорения,

с;

аМякс—максимальное

ускорение

упакованного

оборудования,

g;

1,3;

5; 15; 30;

75 —высота

падения оборудования,

см

во времени, а также натурный спектр смещений, скоростей и

ускорений. Они позволяют выделить наиболее опасные пере­ мещения конструкции и оборудования корабля. Исследуя па­

раметры сотрясений корпусных конструкций при неконтакт­

ном подводном взрыве, Р. Л. Борт (США) получил выраже­ ние для определения ускорения, которое хорошо аппроксими­

рует осциллограммы сотрясений:

2πT1

 

-γ .

 

 

∙.∙.,λ

 

 

V I ~γ ,T1

-г

2πt ,

 

2πi

 

 

 

 

e

+⅛e

 

acosτr+~τre

 

rasm-τ7Λ

где

V —

скорость

движения

перекрытия

 

 

 

 

 

(17)

 

 

(опорной конструк­

ции)

 

в месте установки оборудования;

T1

—

зависит от

мощ­

ности

взрыва;

 

 

время,

в

течение

V—

 

происходит

T1—

которого

смещение корабля

как твердого тела,

 

 

зависит

от

мощ­

ности

и расположения взрыва,

а также от типа

судна;

T2—

 

12

время в течение Tкоторого происходит

затухание основного

тона, колебаний

перекрытийT

вместе

с

установленным

на них

оборудованием,

2 -÷-

зависит

от

демпфирирующих

свойств

конструкций перекрытия;

 

3-

период основного тона коле­

баний

перекрытия

вместе Tс2

установленным

на нем оборудо­

ванием;

 

T3 —

зависит от веса и Vрасположения оборудования.

Значения

параметров

 

и

T3

должны быть известны из

натурных испытаний.

 

Значения

 

 

и

T1

можно получить, поль­

зуясь выражениями:

смещения

судна как твердого тела при

— для величины

взрыве:

 

 

 

 

 

 

 

Λi

 

 

M

»

 

 

 

 

(18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

 

— для скорости смещения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(I9)

тогда

T1

= ʌ-,

с,

где

 

v=3Γ> m∕c∙

 

кг;

1 —

 

 

 

 

 

 

M

— масса

судна,

 

импульс си­

 

 

 

k —

коэффициент в

выражении

для силы

сопротив­

лы, Нс;k = c

ления;

 

 

x^-∙,

S —

площадь подводной

части

 

борта суд­

на, м2;

 

р — массовая плотность воды,

кг/м/3dx.

 

 

 

Выражение

(18)

получено

в результате

решения уравне-

ния движения

после

 

взрыва.:

 

 

¿2Х

 

 

2 = θ∙

Форму­

ла (17) может быть использована

для

XdFl

 

 

ускоре­

определения

ний и при надводном взрыве.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее сильные сотрясения испытывают корпусные кон­

струкции, расположенные ближе к месту взрыва. По мере удаления от них интенсивность сотрясений снижается. Так,

ускорения киля и днища транспортного судна при подводном

взрыве обычного заряда достигает примерно 120

g,

ускорение

верхней палубы—15

g

и

ускорение

конструкций мостика —

Ю

g

И.

 

 

ускорение

днища судна

при под­

 

Пример. Определить

водном взрыве, если скорость движения перекрытия в месте установки оборудования 2,3 м/с, время, в течение которого

происходит смещение судна как твердого тела, T1 — 16 мс,

время, в течение которого происходит затухание основного

тона колебаний перекрытия вместе с установленным на. нем

оборудованием, T2 = 2 мс, период основного тона колебаний перекрытия вместе с установленным на нем оборудованием

T3 = 10 мс. -

13

Смотрите также файлы