Твердые детонация

Расчет воздействия на твердое тело взрыва накладного заряда ВВ. Изменением плотности и массы накладного заряда ВВ можно варьировать давления, достигаемые при нагружении образца, а также реализующиеся за счет взрыва скорости метаемых пластин. Детонационная волна после выхода на контактную границу с инертным материалом инициирует в нем 5 дарную волну, интенсивность которой зависит от динамических жесткостей преграды и ВВ. В обратную сторону в продукты детонации идет отраженная от контактной поверхности ударная волна сжатия или волна разрежения в зависимости от соотношения динамических жесткостей материала преграды и продуктов детонации. Во всех рассматриваемых ниже задачах динамическая жесткость инертного материала больше динамической жесткости продуктов взрыва ВВ, и поэтому в зоне контакта происходит возрастание давления с торможением, а затем и разлетом ПД от контактной границы. [c.271]

Пособие написано на основе спецкурса, читаемого авторами на физическом факультете МГУ, и содержит материал, отражающий современное состояние важного раздела механики сплошных сред. Наряду с традиционными включены вопросы, получившие интенсивное развитие в последние годы. Подробно рассмотрены эволюция конечных возмущений в сплошной среде, взаимодействие и устойчивость ударных волн разобраны особенности распространения ударных волн в термодинамически неравновесных газах и твердых телах обсуждаются физические эффекты, сопровождающие распространение ударных волн в ионизированных газах и твердых телах. Исследуется явление световой детонации, сопровождающее взаимодействие мощного-лазерного излучения с веществом. [c.2]

Горение газовых смесей и конденсированных ВВ при определенных условиях может перейти в детонацию. Процесс перехода горения в детонацию у твердых ВВ можно разбить на не- [c.97]

На практике большое распространение нашла схема с параллельным расположением пластин (рис. 20.6). Наметаемой (плакирующей) пластине J располагают заряд взрывчатого вещества (ВВ) 2 толщиной Н. Пластину с помощью опор устанавливают с зазором h к неподвижной (плакируемой) пластине 4, которая лежит на основании 5 (асбестовая пластина, песок, грунт и т. п.). Инициирование процесса детонации заряда ВВ осуществляют электродетонатором 1. Детонация обусловлена распространением ударной волны, возбуждающей химическую реакцию. Переход взрывчатого вещества из твердого состояния в газообразное происходит с выделением большого количества энергии. [c.422]

Основные научные направления гиперзвуковые течения газа, оптимизация пространственных форм, динамика удара и проникания тел в твердые мишени, детонация смесей с металлическими частицами. [c.250]

Эксперимент заключается в нагружении твердого тела пиковым давлением, действующим в течение долей микросекунд, возбуждаемым посредством взрывов на его поверхности и превышающим в четыре-пять раз то, которое прикладывается квазистатическим способом. Для создания распространяющегося в плите плоского волнового фронта, параллельного плоскости поверхности, на которой сосредоточен взрыв, существенным является тип взрыва, пространственная форма эпюры возбуждаемого им давления и способ детонации. В процессе опыта исследовалось движение противоположной поверхности плиты и доньев просверленных углублений, расположенных на определенном расстоянии от этой противоположной поверхности. Благодаря наличию углублений разной высоты на основании измерений в двух точках определяется скорость распространения ударной волны. На основании полученной зависимости перемещения точек свободной поверхности плиты от времени можно получить только сумму скоростей падающей и отраженной волн. [c.99]

Третья проблема, требующая исследований, касается удара снаряда. При проектировании бронебойных снарядов необходимо предотвратить раскалывание на осколки проникающей головной части снаряда во время удара о твердую броню. Некоторые осколочно-фугасные снаряды не только не должны разрушаться при выстреле, но должны претерпевать управляемое хрупкое осколочное разрушение при детонации, без применения канавок, ослабляющих сечение, или других мер механического характера. [c.335]

Кумулятивные заряды. Начнем с краткого описания понятия детонации взрывчатых веществ. Представим себе, что в некотором объеме неограниченной упругой среды мгновенно создано большое давление. Тогда по среде побежит ударная волна — поверхность, перед которой среда покоится, а за ней частицы имеют конечную скорость на самой поверхности имеется скачок давления, плотности и скорости. Если при этом в среде не происходит химических реакций, то с удалением от места возмущения все скачки на фронте волны будут падать. Имеется, однако, много веществ (газообразных, жидких и твердых), таких, что при достижении в каком-либо их месте определенного давления в этом месте происходит химическая реакция с большим выделением тепла. Если по такому веществу пустить ударную волну достаточно большой интенсивности, то сразу за волной будет выделяться энергия, которая питает скачок. При этом, как правило, быстро образуется установившийся процесс, при котором на фронте уДарной волны сохраняются величины скачков давления, плотности и скорости, и скорость распространения самой волны также становится постоянной. Вещества, обладающие таким свойством, называются бризантными взрывчатыми веществами, а описанный процесс их превращения — детонацией. [c.258]

Дано тело О, которое представляется как объем несжимаемой жидкости, ограниченный выпуклой поверхностью 5. Можно ли, и если можно, то как, расположить на поверхности 5 слой ВВ, чтобы после подрыва тело О полетело как твердое тело с заданной по величине и направлению скоростью Задача решается элементарно, если принять следующее дополнительное предположение скорость детонации бесконечно велика и взрыв слоя создает на тело импульс У, ортогональный поверхности 5 в каждой ее точке и пропорциональный толщине слоя в этой точке. [c.393]

Детонация твердых взрывчатых веществ [c.289]

Часто между зарядом и. исследуемым веществом ставят металлическую пластинку, которая разгоняется продуктами детонации и служит поршнем, толкающим ударную волну. Взрывные методы обычно применяют при изучении ударных волн в твердых телах (см. 6) при исследовании газов они применяются реже. [c.222]

Обобщение накопленного экспериментального материала привело в Советском Союзе к созданию последовательной системы взглядов на процессы горения и взрыва. Однако не по всем вопросам теории достигнуто единодушие и не все отрасли науки о горении достигли состояния, позволяющего построить количественную математическую теорию. Такая теория, особенно применительно к горению смесевых твердых топлив, воспламенению при детонации твердых взрывчатых веществ, чувствительности этих веществ к удару и пр., находится в стадии разработки. [c.344]

В этом обзоре приводятся лишь основные результаты исследований по теории горения и детонации, которые приобрели более или менее строгую количественную формулировку. Многие из них проверены на эксперименте, остальные, по мнению автора, хорошо обоснованы логически. Из теоретических исследований в обзор, из-за недостатка места, не вошли исследования воспламенения газа искрой, факелом, теория высокочастотных пульсаций в реальном жидкостном ракетном двигателе, теория высокочастотных пульсаций при горении твердых топлив и др. Не попади в него некоторые незавершенные исследования. [c.344]

Разработка новых схем и типов двигателей, усовершенствование имеющихся схем приводят к необходимости исследований гетерогенного горения распыленного жидкого и твердого горючего, исследований детонации и других газодинамических явлений в газовзвесях. Сюда же примыкает проблема безопасности на предприятиях, где могут образоваться способные к детонации и горению взвесенесущие или газонылевые среды. Кроме того, именно в газовзвесях можно получить детонацию с параметрами, например, давлением, находящимся между давлением на детонационной волне в газовой смеси (10 10 атм) и давлением на детонационной волне в жидком или твердом взрывчатом веществе (10 [c.12]

К Л и г e Л ь Дж., Никерсон Г., Течение смеси газа и твердых частиц в осесимметричном сопле, сб. Детонация и двухфазное течение , нзд-во Мир , М., 1966. [c.511]

Взрывные способы возбуждения возмущений. Возмущения в деформируемом теле можно вызвать с помощью взрывчатых веществ (В. В.). Как известно, взрывчатым веществом называют вещество, способное под влиянием внешних воздействий (тепла, давления, механического удара) за короткий промежуток времени полностью или частично превращаться в другие, более устойчивые вещества (больщей частью газообразные). Процесс превращения одного вещества в другие называется взрывом, а образующиеся при этом газообразные вещества — продуктами взрыва. Взрывчатые вещества могут быть детонирующими (характеризуются высокой скоростью реакции и высоким давлением) и воспламеняющимися (характеризуются медленным сгоранием и более низким давлением). Больший интерес представляют детонирующие В. В., находящиеся, как правило, в твердом состоянии и обладающие свойствами упругости, вязкости и пластичности. Сравнительная оценка взрывчатых веществ проводится по фугасному и бризантному действиям. Фугасным действием называется способность В. В. производить разрушающее взрывное воздействие, оно зависит от скоростей расширяющихся газов в области взрыва. Бризантность является мерой дробящего воздействия В. В. Возбуждение взрыва во взрывчатом веществе вызывается каким-либо внешним воздействием и может быть реализовано в одной или нескольких точках с помощью различных детонаторов. Детонация — процесс химического превращения В. В., распространяющийся в виде детонационной волны с большой постоянной скоростью В, измеряемой в тыс. м/с и зависящей от ряда факторов [47, 38]. Процесс взрыва сопровождается высокими давлением и температурой, обладает энергией, освободившейся при химическом превращении В. В. и способной соверщить механическую работу при расширении продуктов взрыва со скоростью [c.14]

Разработка новых схем и тршов двигателей (двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, воздушно-реактивных и ракетных двигателей), совершенствование их работы, разработка новых взрывчатых веществ, новых высококалорийных топлив, анализ безопасности ряда производств приводят к необходимости углубленного исследования гетерогенного горения взвесей распыленного жидкого или твердого горючего, исследования детонации, взрыва и других газодинамических явлений в газовзвесях. Результаты таких исследований особенно важны для анализа пожаро- и взрывобезопасности технических устройств, в которых могут образоваться способные к детонации и горению взвесене-сущие или газопылевые среды. Именно в газовзвесях можно по-1 [c.3]

В твердых ВВ самоподдерживающаяся детонация не распространяется, если диаметр заряда меньше некоторого критического значения кр- Это значение зависит от физико-химических свойств ВВ, внешних условий (давления, температуры). Существование критического размера заряда нельзя объяснить в рамках классической теории детонации, так как в ней не учитывается конечное время химической реакции но фронте детонационной волны. Впервые связь между временем химических реакций и критическим диаметром теоретически рассмотрел Ю. Б. Харитон [38, 39]. Условие возможности распространения детонации имеет вид йз10тр, где ёз — диаметр заряда, с — скорость звука, Тр — характерное время реакции. Из неравенства следует, что время химической реакции ударносжатого вещества должно быть меньше времени разлета реагирующей среды. Для оценки критического диаметра предложена формула [c.99]

Клигель Д., Никерсон Т., Течение смеси газа и твердых частиц в осесимметричном сопле, Сб. Детонация и двухфазное течение , изд-во Мир , 1966. [c.414]

Уже целое столетие развиваются экспериментальные и теоретические исследования экзотермических волн, распространяющихся в горючих смесях газов, а также в твердых и жидких горючих средах. Механизмом тепловыделения в таких средах являются экзотермические химические реакции, скорость протекания которых при комнатной температуре практически равна нулю и становится очень большой при температурах, достигаемых в ходе реакции (например, смеси водорода или ацетилена с кислородом или с воздухом, смесевые твердые топлива ракетных двигателей). Механизм распространения тепла в несгоревшую еще смесь естественно предполагать обусловленным процессами переноса — теплопроводностью и диффузией активных частиц, т.е. не связанным с макроскопическим упорядоченным движением среды. Однако уже в 1881г. Бертло и Вьей, Маллар и Ле Шателье открыли явление детонации, при котором горение распространяется по газовой среде со скоростями, в тысячи и миллионы раз превосходящими скорость нормального распространения пламени. Механизм распространения зоны тепловыделения в этом случае связан с прохождением по холодной горючей смеси сильной ударной волны, сжимающей и нагревающей смесь и тем самым включающей химическую реакцию с интенсивным тепловыделением роль процессов переноса в распространении зоны тепловыделения в практически реализуемых случаях химической детонации мала. [c.117]

В последние годы возник значительный интерес к экзотермическим волнам, обусловленным другими механизмами тепловыделения и распространения тепла, чем химические реакции и процессы молекулярного переноса. Здесь в первую очередь следует назвать тепловыделение при термоядерных реакциях и распространение волн термоядерного горения и детонации, а также тепловыделение при поглощении подводимой извне электромагнитной энергии, прежде всего в оптическом диапазоне частот, и распространение светодетонационных и светодефлаграционных волн. Нужно отметить также, что при распространении экзотермических волн в конденсированных веществах, обусловленных не только горением, а и другими физико-химическими процессами (например, фазовыми переходами, полимеризацией, рекомбинацией радикалов и др.), кинетика процессов и соотношения между коэффициентами переноса совершенно отличны от имеющихся в газовой среде. Поэтому в таких средах нельзя исключать возможность распространения экзотермических волн типа слабой детонации, а, может быть, и сильной дефлаграции. Тем более это относится к гетерогенным системам, в которых распространение экзотермических волн может обеспечиваться весьма разнообразными механизмами, например, упорядоченным движением диспергированной фазы относительно несущей фазы в газовых смесях с твердыми или жидкими час- [c.122]

К настоящему времени уже довольно подробно теоретически изучены различные случаи распространения волн термоядерного горения и детонации. Интерес к волнам этого типа вызван, по крайней мере, двумя причинами. Первая связана с проблемами создания термоядерных реакторов различного типа. Так, с развитием лазерной техники оказалось возможным создавать горячую плотную плазму, фокусируя излучение на маленьких мигпенях из твердого материала. В случае мигпеней из дейтерия и трития в центре мигпени может начаться термоядерная реакция, что при определенных условиях приведет к образованию самоподдерживающейся волны тепловыделения. Второй источник интереса связан с астрофизическими проблемами. К примеру, судьба звезд с массой в 4-8 масс Солнца при их эволюции связывается с возможностью формирования в их вырожденных ядрах волн термоядерной детонации углеродного цикла. [c.123]

В случае волны термоядерной детонации, распространяющейся в первоначально холодном твердом несжатом дейтерий-тритиевом веществе с плотностью 0.1964г/сж , расчеты структуры проводились в [3] с учетом процессов переноса в двухкомпонентной (ионы и электроны) двухтемпературной плазме и с учетом остывания плазмы в хвостовой части волны за счет тормозного излучения электронов. Эти расчеты показали, что структура головной части волны соответствует слабой детонации, при этом плотность среды при прохождении волны почти не изменяется. Распространение зоны тепловыделения по веществу обеспечивается в первую очередь механизмом электронной теплопроводности, при этом скорость распространения волны имеет порядок 10 см/с а скорость движения вещества в волне — 10 см/с. Такие же порядки величин имеют скорость волны и скорость вещества в ней и в рассчитанных в [4] случаях распространения углеродной термоядерной нормальной детонации по сверхплотному веществу [c.123]

Пусть плоская нормальная детонационная волна п 1дает на преграду,по нормали к ее поверхности. В качестве преграды может выступать различная среда — начиная от твердого тела и кончая газом. Для определения результата распада произвольного разрыва на границе раздела ВВ — преграда необходимо знать зависимост между давлением и массовой скоростью ВВ — так называемую кривую торможения продуктов взрыва. Массовая скорость продуктов детонации, расширяющихся изэнтропически из состояния Жуге, для детонационной волны, распространяющейся вправо, и волны разрежения, бегущей влево, будет [c.125]

Применение ударных волн предоставляет уникальные возможности для исследования прочностных свойств твердых тел в диапазоне напряжений до нескольких сотен гигапаскалей. Разработанные лабораторные методы создания плоских ударных волн,- использующие высокоинтенсивные источники энергии (детонация взрывчатого вещества (ВВ), электровзрыв фольги, электронный пучок, лазерное излучение, сжатый газ), позволяют в широком диапазоне варьировать параметры ударной волны от долей до нескольких микросекунд по длительности и от долей до нескольких сотен гигапаскалей по амплитуде. [c.262]

С самого начала теоретическая модель позволяет по-новому подойти к определению положения зарядов, их. мощности и времени детонации. По американским данным, новая схема организации взрывных работ может обеспечить уменьшение стоимости горнодобычи примерно на 10 % и в масштабах страны дать экономию более чем в 250 млн. долларов в год. Точные количественные оценки требуют углубленного исследования динамической прочности и трещиностойкости горных пород при высоко-1 скоростном нагружении, решения сложных нелинейных динамических задач о распространении нестационарных волн большой амплитуды. Однако огромные выгоды, которые сулит математическая теория оптимального взрыва твердых тел, безусловно, стимулируют работу ученых-механиков в этом направлении. [c.231]

За последние годы значительно возрос интерес к явлениям, про->1Сходящим в металлах при прохождении через них мощных удар-л ых 1В0ЛН с давлением на фронте до нескольких сотен тысяч атмо- фер. Волны такой мощности сравнительно легко получить при воз-цействии взрывом энергичных взрывчатых веществ (ВВ) на одну или несколько поверхностей металлического образца. Воздействие может осуществляться либо непосредственно контактным взрывом заряда ВВ, либо при помощи твердой пластины, разгоняемой взрывом. Давление продуктов детонации ВВ может также передаваться через газовую или жидкую среду. Характерными особенностями в любом случае являются высокое давление на фронте ударной волны, пронизывающей металл, и высокая скорость движения волны в металле, приближающаяся к скорости звука в нем при очень малой длительности всего процесса. [c.3]

Сущест венная неодномерность детонационных процессов в зарядах малого диаметра затрудняет разработку последовательной теории явления. Извлечение кинетической информации из измерений критического диаметра осложняется также тем фактом, что скорость и давление детонацим уменьшаются с приближением диаметра заряда твердого взрывчатого вещества к критической величине [1, 2]. Исследования прекращения детонации в зарядах малого диаметра гомогенных (жидких или газообразных) и негомогенных взрывчатых веществах [2] продемонстрировали качественное различие в механизмах явления для этих двух типов ВВ. Вследствие сильной зависимости времени реакции от температуры ударного сжатия в гомогенных В В наблюдаются явления срыва реакции вблизи критического диаметра за )яда. В негомогенных ВВ изменение параметров детонации с уменьшением диаметра заряда происходит более плавным образом. С учетом этих обстоятельств измерения критического диаметра детонации можно использовать скорее для полуколичествен-ной оценки кинетических характеристик или в качестве тестов для проверки расчетным путем кинетических моделей взрывчатого превращения. [c.277]

В работе [28] из)гчалось влияние температуры на критический диаметр детонации твердых и жидких ВВ. Результаты измерений, представленные на рис.8.9 показьшают, что зависимость критического [c.278]

Важные результаты получены при исследовании влияния скорости нагрузки на процесс инициирования твердых ВВ [49 — 52]. На рис.8.12 сопоставляются волновые профили при инициировании детонации взрывчатого состава РВХ-9404 ударной и размытыми волнами сжатия [51 ]. Эксперименты показывают, что инициирование реакции подавляется размытием волны сжатия. Четких признаков энерговьщеления не наблюдается до момента образования ударного скачка. После образования ударной волны происходит ее усиление, но переход в детонацию существенно задержан по сравнению со случаем инициирования ударной волной. [c.285]

К настоящему времени накоплена обширная экспериментальная информация о реакции твердых взрывчатых веществ на ударно-волновое воздействие. Однако из-за различий в конкретных условиях испытаний не всегда можно сопоставить и единообразно описать данные разных авторов. Основным препятствием для прямого количественного сопоставления результатов измерений является, наряду с возможной невоспроизводимостью характеристик ВВ, различие в условиях ударно-волнового нагружения. В частности, пороговые условия инициирования детонации определяются не только интенсивностью ударной волны, но и пространственно-временными характеристиками всего импульса ударной нагрузки. Предлагаются [c.289]

Эволюция ударных волн при иннциировании детонации твердых взрывчатых веществ [c.293]

V (г, t) и скорость звука с (г, t), описывающих изэнтропическое течение. Уравнение изэнтропы вида р = onst рТ с постоянным показателем у можно использовать не только для описания движения разреженного газа. Как показано в работе Л. Д. Ландау и К. П. Станюковича (1945), для газов с высокой плотностью, которые образуются при детонации твердого взрывчатого вещества, также может быть использована изэнтропа этого вида с показателем у = 3. В основе этого вывода лежит экспериментально наблюдаемая линейная зависймость скорости детонации от начальной плотности ро взрывчатого вещества. Сформулированная выше задача [c.289]

Научная школа Советского Союза, занимаюш аяся исследованием горения И детонации газов, твердых топлив и конденсированных взрывчатых веществ, заняла, начиная с двадцатых годов нашего века, ведущее положение в мировой науке. Особенно большую роль сыграла в прогрессе физики и химии горения и взрыва школа Н. Н. Семенова, связавшая в двадцатых и тридцатых годах процессы горения и взрыва с кинетикой химических реакций. [c.343]

По мнению В. К. Боболева и А. В. Дубовика (1966), при распространении детонации с малой скоростью по пористому твердому взрывчатому веществу в нем происходит сравнительно медленное горение взрывчатого вещества с поверхности пор, которое резко замедляется в момент разлета взрывчатого вещества. В результате тепловыделение в детонационной волне оказывается незначительным и скорость волны Соответственно малой. [c.379]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...