Уравнения состояния взрывчатых веществ

Уравнения состояния взрывчатых веществ [c.313]

В уравнениях состояния взрывчатых веществ обычно предполагается постоянство коэффициента Грюнайзена либо его простейшая зависимость от удельного объема в виде Гди/Уд. При построении более точных уравнений состояния конденсированных сред используют обобщающую зависимость Г( ) [137, 142] [c.316]

Наряду с данными ударно-волновых измерений, для построения уравнений состояния взрывчатых веществ привлекаются результаты измерений изотермической сжимаемости в гидростатических условиях. Эти измерения позволяют получить информацию о состояниях холодного вещества при высоких давлениях и практически исключают [c.317]

Таким образом, из приведенного в этой главе обзора работ видно, что в настоящее время получена обширная информация о макрокинетических закономерностях энерговыделения и уравнениях состояния взрывчатых веществ. Хотя многие важные детали процесса инициирования и развития разложения В В за фронтом ударной волны не вполне ясны, полуэмпирический подход к решению проблемы оказался успешным и обеспечил возможность получения количественных данных, необходимых для расчетов ударно-волно-вых явлений в ВВ. Несмотря на многие явные и неявные приближения, часто интуитивного характера, полученное на основании такого [c.335]

Область давлений порядка нескольких десятков и сотни тысяч атмосфер имеет большое значение для практики. Это — типичные давления, которые развиваются при детонации взрывчатых веществ, при взрывах в воде, при ударе продуктов детонации о металлические преграды и т. д. В области изэнтропического течения часто используют эмпирическое уравнение состояния конденсированного вещества типа [c.554]

УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ И МАКРОКИНЕТИКА РАЗЛОЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ В УДАРНЫХ И ДЕТОНАЦИОННЫХ ВОЛНАХ [c.270]

Исследования уравнений состояния и кинетики разложения твердых взрывчатых веществ в ударных и детонационных волнах ведутся широким кругом исследователей. Полученные результаты отчасти обобщены в известных монографиях [1—3] и обзорах [4 — 6]. В данной главе основное внимание уделено систематизации фактического материала, необходимого для построения расчетных моделей процессов инициирования и действия взрыва. Здесь не рассматривается ряд дискуссионных вопросов таких, как специфическое действие ударных волн на вещество и процессы, протекающие непосредственно во фронте ударной волны, которые в настоящее время еще не имеют достаточно четкой постановки. [c.271]

Измерения волновых профилей стационарных детонационных волн дают сведения о скорости взрывчатого превращения, а также опорные точки для определения ударной сжимаемости исходного ВВ и уравнения состояния продуктов взрыва. Для этих целей используются различные варианты магнитоэлектрического метода измерения скорости вещества, метод манганиновых датчиков давления, лазерные доплеровские интерферометрические измерители скорости, а также методы, основанные на регистрации затухания ударной волны, возбуждаемой в эталонной преграде детонацией исследуемого ВВ. Более подробно физические принципы и конструкционные особенности методов измерений параметров ударных и детонационных волн описаны в гл.2. [c.272]

В табл.8.3 приведены ударные адиабаты ряда взрывчатых веществ, которые могут служить экспериментальной основой уравнений состояния. Для оценочных расчетов в работе [152] предложена обобщенная ударная адиабата, полученная усреднением большого количества измерений ударной сжимаемости органических веществ [c.317]

Уравнение состояния БКВ содержит пять констант определяемых, главным образом, с помощью данных по скорости и давлению детонации. В [163] сравниваются результаты расчета по уравнению состояния БКВ со стандартным и модифицированным набором констант и уравнению, основанному на модели молекулярной ячейки Леонарда —Джонса, с измеренными параметрами детонации ВВ. Отмечается, что уравнение, основанное на учете реальных молекулярных потенциалов является перспективным для расчета детонационных свойств взрывчатых веществ, однако требует трудоемкого определения входящих в него коэффициентов. Применение других уравнений состояния для описания параметров продуктов детонации в точке Чепмена—Жуге, их состава, а также сравнение результатов расчетов между собой и с экспериментальными данными можно найти в сборнике [164]. [c.324]

Как и для ВВ, для продуктов взрыва широко используются уравнения состояния в форме Ми —Грюнайзена. В качестве опорной кривой обычно задается изэнтропа в виде (8.22). Для ряда взрывчатых веществ применяется также более простая зависимость от V [174] [c.326]

Отсюда определяется нормирующая константа для уравнения состояния ПВ. В (8.27) предполагается, что при взрыве ВВ все химические реакции протекают в собственном объеме взрывчатого вещества. При экспериментальном измерении теплоты взрыва в калориметрической бомбе продукты взрыва расширяются. Соответствующая поправка составляет 5 — 8% величины Q [142]. [c.331]

Рис. 10. Энергия волны как функция давления на фронте ударной волны (i — точечный взрыв в воздухе с учетом реального уравнения состояния 2 — точечный взрыв в идеальном газе с 7 = 1,4 3 — взрыв химического взрывчатого вещества).

Для вычисления скорости и других характеристик детонации в конденсированных взрывчатых веществах пользуются исходными соотношениями (4.7) — (4.10), (4.18) и добавляют уравнение состояния для заданной системы, определяемое эмпирически. [c.377]

Уравнение состояния для продуктов сгорания типичных взрывчатых веществ (тротил, гексоген) и начальных плотностей в пределах от 1 до [c.378]

Точность уравнений состояния в виде сравнительно простых аналитических зависимостей не всегда достаточна для практических целей прн расчетах поведения реальных сред. Поэтому для ряда сред (для воздуха, водяного пара, продуктов взрыва некоторых конденсированных взрывчатых веществ, воды, ряда металлов и др.) имеются подробные табличные данные об их термодинамических свойствах. [c.19]

В случае газов большой плотности, образующихся, например, при взрыве конденсированных взрывчатых веществ ), и в случае жидкостей уравнение состояния Клапейрона перестает быть хорошим приближением к действительности. Причиной этого служит большая роль в таких случаях взаимодействия между молекулами. Характер этого взаимодействия сильно зависит от конкретного рода жидкости или газа, в связи с чем нельзя указать универсальные уравнения состояния, которые хорошо описывали бы свойства жидкостей и газов с сильным взаимодействием молекул. Как уже упоминалось, для ряда сред имеются подробные термодинамические данные в виде таблиц. Тем не менее для описания общих закономерностей поведения различных сред желательно иметь достаточно простые уравнения в аналитической форме. [c.27]

Возвращаясь к вопросу о базе ударно-волновых данных для построения уравнений состояния взрывчатых веществ, отметим, что эксперименты по регистрации эволюции ударных волн при инициировании детонации одновременно могут служить источником информации о сжимаемости исследуемого ВВ и продуктов его взрьша. Рассмотрим для примера профиль давления на поверхности образца ВВ, нагружаемого ударом достаточно толстой пластины (рис.8.29). Соответствующая диаграмма давление — массовая скорость вещества [c.318]

Можно ожидать более пристальное внимание к вопросам уравнений состояния взрывчатых веществ, которые разработаны, безусловно, в значительно меньшей степени, чем, например, уравнения состояния металлов. Нужны новые усилия в развитии экспериментальной техники для получения точных ударных адиабат и изотерм ВВ в широком диапазоне параметров, измерения сжимаемости продуктов взрыва, температур ВВ и ПВ. Чрезвычайно интересен вопрос о химических реакциях в продуктах взрыва в микросекундном масштабе времени. Для широкого применения методов численного моделирования необходимы уравнения состояния, которые при сохранении точности позволили бы сократить объем вьиислений. В этом отношении перспективны поиски такой формы уравнения состояния, которая обеспечивала бы единообразное описание исходного ВВ, продуктов взрыба и их смеси. [c.336]

Рассмотрим несколько уравнений состояния продуктов детонации, предназначенных для описавия свойств ПД как при их расширении, так и при небольших сжатиях по сравнению с начальной плотностью взрывчатого вещества. [c.77]

В монографии обобщены литературные данные и собственные экспериментальные и теоретические результаты авторов в области упруго-пластических, прочностных и кинетических свойств материалов различных классов при ударно-волновом нагружении, приведены необходимые сведения из механики сплошных сред, обсуждается современная техника экспериментов. Суммированы результаты экспериментальных исследований и расчетные модели вязко-упруго-нластической деформации и разрушения материалов различных luia oB, включая металлы и сплавы, хрупкие керамики и горные породы, монокристаллы и стекла, полимеры и эластомеры, в ударных волнах. Представлено несколько наиболее важных примеров полиморфных превращений веществ в ударных волнах. Анализируется механический эф кт взаимодействия импульсов лазерного и корпускулярного излучения с веществом. Представлен обзор уравнений состояния и кинетики разложения взрывчатых веществ в ударных и детонационных волнах. Подбор и изложение материала ориентированы на расчетное прогнозирование действия взрыва, высокоскоростного удара, импульсных лазерных и корпускулярных пучков. В мо1юграфию включены сведения справочного характера. [c.1]

При подготовке монографии мы стремились сделать ее полезной как для специалистов, так и для заинтересованных представителей смежных профессий и студентов. Для полноты представления материала в первых двух главах кратко изложены сведения из механики сплошных сред в объеме, необходимом для обсуждения экспериментов, и обзор современных экспериментальных методов. В третьей и четвертой главах обсуждаются результаты экспериментальных исследований вязкоупруго-пластической деформации материалов различных классов в ударных волнах и расчетные модели неупругого деформирования. Сопротивление разрушению конденсированных сред в субмикросекундном диапазоне длительностей нагрузки изучается путем анализа откольных явлений при отражении импульса ударного сжатия от поверхности тела. Механизм и динамика откольного разрушения в конструкционных металлах и сплавах, пластичных и хрупких монокристаллах, керамиках и горных породах, стеклах, полимерах, эластомерах и жидкостях обсуждаются в пятой главе. В шестой главе представлено несколько наиболее важных примеров полиморфных превращений веществ в ударных волнах. Некоторые вопросы взаимодействия импульсов лазерного и корпускулярного излучения с веществом, что является одним из новых приложений физики ударных волн, обсуждаются в гл.7. Восьмая глава представляет собой обзор уравнений состояния и кинетики разложения взрывчатых веществ в ударных и детонационных вол- [c.7]

В соответствии с теорией Я.Б.Зельдовича [7] детонационное превращение взрывчатых веществ осуществляется под действием ударной волны, которая, распространяясь по заряду ВВ, возбуждает экзотермическую химическую реакцию. Энергия реакции разложения ВВ идет на поддержание процесса в целом. Существует стационарная скорость самоподдерживающейся детонации, которая не зависит от инициирующего импульса и определяется только энергией, выделяющейся при химической реакции (теплотой взрыва), и уравнением состояния продуктов взрыва. Как показано на рис.8.1а, детонационный комплекс включает в себя ударный скачок, зону химической реакции (химпик) постоянной ширины и нестационарную область расширяющихся продуктов взрыва. Разделение детонационной волны на ударный скачок и зону химической реакции [7] позволило строго обосновать правило отбора скорости стационарной [c.271]

Табл.8.2 демонстрирует значительное уменьшение энергии активации в условиях ударно-волнового сжатия по сравнению с изотермическими условиями. Нужно сказать, что точность определения констант термической кинетики разложения взрывчатых веществ в ударных волнах весьма чувствительна к погрешностям уравнения состояния. На этом основании в [35], где проведены подобные измерения для нитрометана, оспаривается влияние ударного сжатия на кинетику термического разложения взрывчатых веществ. С другой стороны, следует учитывать, что в различных диапазонах температур кинетика реакции лимитируется несколькими последовательно протекающими стадиями. Это находит отражение в различии эффективных энергий активации для различных температурных интервалов. Исследования теплового взрыва при высоких гидростатических давлениях [36, 37] продемонстрировали убьшание температуры вспышки [c.281]

Описанный подход сопряжен с необходимостью проведения большого объема трудоемких экспериментов при повышенных требованиях к точности измерений. Более распространен иной способ получения макрокинетической информации, основанный на сочетании измерений с математическим моделированием экспериментальной ситуации. При таком подходе центральным является вопрос о выборе рациональной кинетической модели разложения гетерогенных взрывчатых веществ. К сожалению, недостаток информации о свойствах веществ, размерах, форме и механизме образования очагов делают невозможным в настоящее время детальное описание из первых принципов возбуждения и распространения реакции. Отсутствие строгой, физически обоснованной модели возникновения и развития горячих точек частично компенсируется разнообразием полуэмпирических моделей, основанных на самых общих представлениях о характере процесса. Константы соотношений, описывающих зависимость разложения ВВ (то есть уравнений макрокинетики) от основных параметров состояния, полностью или частично подлежат экспериментальному определению. Для обсуждения определяющих факторов очагового разложения взрывчатых веществ грассмот-рим более подробно имеющиеся экспериментальные и теоретические данные об этом явлении. [c.299]

Учет внутренней структуры взрывчатых веществ приводит к значительньш[ усложнениям уравнений состояния. В работах [149, 150] [c.316]

Во многих практических случаях вполне достаточно оказывается уравнения состояния, выведенного из чисто теоретических соображений Л. Д. Ландау и К. П. Станюковичем (1945). Продукты горения конденсированных взрывчатых веществ имеют более высокую плотность, чем плот-лость твердого тела, состоящего из тех же атомов (исходное вещество). На этом основании Ландау и Станюкович приняли состояние продуктов взрыва подобным состоянию вещества в кристаллической решетке твердого тела, в котором преобладающая часть энергии заключена в энергии упругого взаимодействия атомов и молекул, тепловая же энергия колебаний молекул и атомов невелика по сравнению с упругой. Соответственно упругое давление преобладает над тепловым. Из этих соображений было получено очень простое уравнение состояния [c.378]

Для плотных газов, образующихся при детонации ряда конденсированных взрывчатых веществ, в эмпирическом уравнении состояния (3.22) у 2,1—2,8, что близко к величине 7 = 3 (модель газа при 7 = 3 называется газом Бехерта—Станюковича). [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...