Лекция 11

7.5. Пробивное действие взрыва (разновидность бризантного действия)

Рассмотрим случай расположения заряда ВВ на стальной плите

Возможны следующие случаи при пробитии:

1. Н– велико (полупространство). При взрыве на поверхности образуется кратер.

2. H ~ h – толстая преграда.

3. Пробитие преграды происходит при смыкании лицевой каверны с областью откола.

Опыт показывает, что предельная толщина пробиваемой преграды пропорциональна импульсу взрыва, действующего на преграду: .

Для случая падающей детонационной волны (ВВ в металлической оболочке), импульс равен .

При детонации открытого заряда ВВ продукты детонации разлетаются по нормали к свободным поверхностям, то есть не весь заряд ВВ действует на преграду.

Часть заряда ВВ, продукты детонации которой движутся в сторону преграды, называется активной частьюилиактивной массой.

Правило определения активной массы: каждый свободный угол разбивается биссектрисой.

Импульс передаваемый преграде будет максимальным при . Импульс.

Для увеличения активной массы применяются сплющивающиеся снаряды (пластичное ВВ с пластичной сталью и донный взрыватель).

Скорость откольных осколков определяется из соотношения , гдеМ– масса выбиваемого материала. Откуда скорость откольных осколков равна. Для установления разрушения необходимо сравнить эту скорость с некоторой критической скоростью, которая определяется следующим образом.

Кинетическая энергия единицы объема.

Работа разрушения единицы объема (площадь под кривой) .

Таким образом, условие разрушения можно записать так , т.е..

Материал	Al	Сталь	Медь
Ар, кГ/см2	300	1000	400

где 1 кГ/см²=9,8Н / 10^-4м²= 10⁵Н/м²= 0,1 МПа.

Полная энергия разрушения может быть вычислена по формуле .

7.6. Метательное действие взрыва

Если заряд ВВ заключен в оболочку, то после детонации заряда ВВ, ограничивающая оболочка метается и приобретает некоторую скорость. Для решения таких задач используется модель Гарни-Станюковича-Покровского.

Предположения, лежащие в модели Гарни-Станюковича-Покровского:

1. Детонация зарядов ВВ происходит мгновенно.

2. Соглашение о распределении массовой скорости uв продуктах детонации: на плоскости, оси, в центре симметрии массовая скорость равна нулю, а на оболочке. При этом распределение скорости имеет вид, приэту зависимость связывают с именем Гарни, а при- Станюковича.

3. Плотность продуктов детонации не зависит от координатыrи в каждый момент времени равна некоторой средней плотности.

Запишем закон сохранения энергии для всей системы метания

где в левой части стоит полная энергии системы,

- кинетическая энергия оболочки;

- кинетическая энергия продуктов детонации;

- внутренняя энергия продуктов детонации;

- работа разрушения и деформирования оболочки;

- работа по ускорению и перемещению среды.

В воздухе . У артиллерийских снарядов, у ОБЧ еще меньше. Кроме того, будем рассматривать случай, когда продукты детонации сильно расширились, т.е..

Тогда .

. Тогда, где.

Рассмотрим три случая симметрии.

Плоская симметрия ; ;

Цилиндрическая симметрия ; ;

Сферическая симметрия ; ;

.

Плоская симметрия:

:;

:;

Цилиндрическая симметрия:

:- формула Гарни;

:- формула Станюковича;

или .

Из полученных формул следует, что даже при очень большой массе заряда, максимальная скорость осколков не может превышать 1/3 скорости детонации.