Возбуждение ударных волн в плоскопараллельном режиме. Расчет поля взрыва в различных средах

Начальные параметры ударной волны, образующейся движением пластины. Параметры воздуха на фронте ударной волны в момент подхода волны к преграде. Расчет параметров продуктов детонации в начальный момент отражения от жесткой стенки и металлической пластины.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.09.2011
Размер файла 434,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

По дисциплине

«Физика взрыва»

Тема

«Возбуждение ударных волн в плоскопараллельном режиме. Расчет поля взрыва в различных средах»

(Вариант №7)

1. Возбуждение УВ в плоскопараллельном режиме

Исходные данные

Параметры заряда

плотность, [г/см^3]

[м/с]

толщина заряда, [мм]

Пластина

толщина, [мм]

материал - сталь

Материал биметаллической преграды

Слой 1 - титан

Слой 2 - медь

Газ, находящийся в зазоре

Газ - аргон

Давление

[Па]

Коэффициент политропы

Плотность

[г/см^3]

1.1. Расчет параметров детонации в плоскости Жуге

Показатель политропы

Расчет параметров в плоскости Жуге

[м/с]

[м/с]

[кг/м^3]

[Па]

Расчет параметров в области покоя

[м/с]

[кг/м^3]

[Па]

Построение графиков распределения параметров продуктов детонации за фронтом детонационной волны по координате Х в момент времени t=????D

[c]

Параметры в плоскости Жуге

[м/с]

[м/с]

[кг/м^3]

[Па]

В данном случае словом Otnoshenie обозначено отношение X/t. Данная система координат введена для удобства и не меняет смысла графика

Параметр X/t=Otnoshenie задаем в пределе

Скорость звука

Массовая скорость

Плотность

Рисунок 3. Зависимости параметров U, С и ? от отношения X/t.

Параметр X/t=Otnoshenie задаем в пределе

Давление

Рисунок 4. Зависимости параметров Р от отношения X/t

1.2. Начальные параметры ударной волны, образующейся движением пластины

Скорость пластины под действием продуктов детонации

[м/с]

1.2.1. Случай 1. Аргон при заданном давлении

Cкорость звука в невозмущенной среде

[м/с]

Скорость газа за поверхностью разрыва

[м/с]

Плотность

[кг/м^3]

Давление

[Па]

Температура

Принимаем температуру не возмущенного газа

[град К]

Тогда

[град К]

1.2.2. Случай 2. Аргон при атмосферном давлении

Скорость звука в невозмущенной среде

[м/с]

Скорость газа за поверхностью разрыва

[м/с]

Плотность

[кг/м^3]

Давление

[Па]

Температура

Принимаем температуру не возмущенного газа

[град К]

Тогда

[град К]

1.2.3. Случай 3. Воздух при заданном давлении

Скорость звука в невозмущенной среде

[м/с]

Скорость газа за поверхностью разрыва

[м/с]

Плотность

[кг/м^3]

Давление

[Па]

Температура

Принимаем температуру не возмущенного газа

[град К]

Тогда

[град К]

1.2.4. Случай 3. Воздух при атмосферном давлении

Скорость звука в невозмущенной среде

[м/с]

Скорость газа за поверхностью разрыва

[м/с]

Плотность

[кг/м^3]

Давление

[Па]

Температура

Принимаем температуру не возмущенного газа

[град К]

Тогда

[град К]

1.3. Расчет параметров продуктов детонации в начальный момент отражения от жесткой стенки и металлической пластины

1.3.1. Расчет параметров продуктов детонации при отражении от абсолютно жесткой стенки

Показатель политропы

Начальное давление во фронте УВ

[Па]

Плотность

[кг/м^3]

Скорость отраженной ударной волны

[м/с]

1.3.2. Расчет параметров продуктов детонации при отражении от второй пластины

Расчет ведется по системе уравнений. Данная система решается графико-аналитическим способом.

Для того чтобы решить систему возьмем произвольные значения параметра Рх и подставим их в систему, найдем значения Ux. По найденным значениям построим графики и определим точку их пересечения.

Значения параметра Px зададим в следующем диапазоне

[Па]

Система уравнений

В результате расчета получен следующий график

ударный волна детонация воздух пластина

Рисунок 5. Графики зависимости параметра U от Р

Из графика определим

[м/с]

[м/с]

При сравнениии получим, что давление при отражении от абсолютно жесткой стенки

[Па]

При отражении от металлической пластины

[Па]

Тогда разница в процентном соотношении следующая

[%]

1.4. Расчет начальных параметров УВ, при соударении пластины с биметаллической преградой

Скорость пластины под действием продуктов детонации

[м/с]

1.4.1. Расчет параметров УВ в акустическом приближении

Массовая скорость

U11=435.142

[м/с]

[м/с

[Па]

[Па]

1.4.2. Расчет по ударным адиабатам

Для определения параметров строится график параметров ударной волны при соударении. По построенному графику определяются Px, U1, U2.

Значение давления принимаем в следующем диапазоне

[Па]

Расчет ведется по следующим уравнениям

Рисунок 6. Графики зависимости параметров от давления

По построенным графикам получим

[м/с]

[м/с]

[м/с]

При сравнении результатов, полученных по методам акустического приближения и адиабат ударного сжатия получим

[%]

[%]

[%]

1.5. Расчет параметров ударной волны во втором слое преграды

Для нахождения параметров во втором слое преграды строим график параметров ударной волны при переходе из одной среды в другую.

Значение давления принимаем в диапазоне

[Па]

Расчет ведется по следующим уравнениям

Для определения параметров во втором слое металла строим график - адиабату ударного сжатия для первого слоя преграды. Строим зеркальное отражение адиабаты для первого слоя. Затем строим график - адиабату ударного сжатия для второго слоя преграды. На пересечении графика зеркального отражения и адиабаты второго слоя находим искомые значения Рх и Uх.

Зеркальное отражение адиабаты первого слоя строится относительно точки

[Па]

[м/с]

Уравнение зеркального отражения адиабаты первого слоя

Полученные графики выглядят следующим образом

Рисунок 7. Адиабата ударного сжатия 2-го слоя преграды

По графику определим

[Па]

[м/с]

Скорость волны

[м/с]

2. Расчет поля взрыва в различных средах

Исходные данные

Взрывчатое вещество -ТЭН

[кг/м^3]

[кДж/кг]

[град]

[рад]

[м]

[м]

[кДж/кг]

[кг/м^3]

[м/с]

[Па]

[град К]

[кг/м^3]

[кг/м^3]

Тип грунта - песчаный

Значения коэффициентов для определения параметров УВ в песчаном грунте (табл. 7.3 стр. 105 {1})

2.1. Расчет поля взрыва в воздухе

2.1.1. Параметры воздуха на фронте ударной волны в момент подхода волны к преграде

Масса заряда взрывчатого вещества

[кг]

Расчет массы эквивалентного заряда

[кг]

Масса оболочки

[кг]

Расчет массы эквивалентного заряда в оболочке

По графику Gp/Gэкв=f(?) (рис. 7.3. стр. 98 {1}) определяем

[кг]

[м]

Избыточное давление в расчетной точке

[Па]

[Па]

Скорость распространения ударной волны

[м/с]

Массовая скорость

[м/с]

Плотность воздуха во фронте ударной волны

[кг/м^3]

Температура во фронте ударной волны

[град К]

2.1.2. Расчет величины давления при отражении ударной волны от преграды

а)

[Па]

[Па]

б)

[Па]

[Па]

в)

[Па]

Разница полученная по формулам а) и б)

[%]

Разница полученная по формулам а) и в)

[%]

Разница полученная по формулам б) и в)

[%]

2.1.3. Расчет импульса, действующего на преграду.

Импульс фазы сжатия

[Па*с]

Длительность фазы сжатия

[сек]

2.1.4. График изменения давления во фронте ударной волны от времени на расстоянии R=const

Принимаем время

[сек]

Константа, определяется по эмпирической зависимости

для 0,1<Pф<0,3 МПа

Изменение давления на расстоянии

[м]

рассчитывается по формуле

По результатам расчета строим зависимость

Рисунок 8. График зависимости ?Р от t

2.2. Расчет поля взрыва в воде

В конденсированной среде влиянием оболочки можно пренебречь

[кг]

2.2.1. График изменения параметров на фронте ударной волны в заданном интервале

Избыточное давление во фронте ударной волны

[Па]

Массовую скорость и скорость распространения ударной волны найдем из системы

Откуда

Скорость распространения ударной волны

[м/с]

Массовая скорость во фронте ударной волны

[м/с]

Плотность во фронте ударной волны

[кг/м^3]

Построим графики для 10*rз<R<40*rз

Принимаем

Избыточное давление во фронте ударной волны

Скорость распространения ударной волны

Массовая скорость во фронте ударной волны

Плотность во фронте ударной волны

В результате расчетов были построены следующие графики

Рисунок 9. График зависимости ?Рф от R

Рисунок 10. График зависимости D от R

Рисунок 11. График зависимости Uф от R

Рисунок 12. График зависимости ?ф от R

2.2.2. График изменения давления от времени на расстоянии R=40*rз=сonst

Расстояние

[м]

Константа спада давления

[сек]

Принимаем время

[сек]

Избыточное давление во фронте ударной волны

[Па]

Эпюра давления фазы сжатия на расстояии R описывается зависимостью

В результате расчета получен график изменения давления в фиксированной точке R=40*rз=сonst

Рисунок 13. График зависимости ?Р от t

2.2.3. Импульс ударной волны в точке R=40*rз.

Импульс ударной волны на расстоянии

[м]

[м]

определяем по формуле

[Па*с]

2.3. Расчет поля взрыва в грунте

2.3.1. График изменения параметров на фронте ударной волны в заданном интервале

Построим графики для 10*rз<R<40*rз

Избыточное давление

[МПа]

В результате расчета получен график

Рисунок 14. Зависимость

Импульс ударной волны в точке R=40*rз.

Импульс ударной волны на расстоянии

[м]

[Па*с]

Длительность фазы сжатия

[Па*с]

3. Список использованной литературы

1. Михайлов Н.П. Основы физики Взрыва. Учебное пособие. СПб.: БГТУ. 2005.

2. Конспект лекций и практических занятий по курсу «Физика взрыва»

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Интерференция и дифракция волн на поверхности жидкости. Интерференция двух линейных волн, круговой волны в жидкости с её отражением от стенки. Отражение ударных волн. Электромагнитные и акустические волны. Дифракция круговой волны на узкой щели.

    реферат [305,0 K], добавлен 17.02.2009

  • Определение частоты и сложение колебаний одного направления. Пропорциональные отклонения квазиупругих сил и раскрытие физической природы волны. Поляризация и длина продольных и поперечных волн. Общие параметры вектора направления и расчет скорости волны.

    презентация [157,4 K], добавлен 29.09.2013

  • Интерференция двух наклонных плоских монохроматических волн. Построение 3D-изображения дифракционных решеток в плоскости y-z. Определение значения параметров решеток в средах с показателями преломления n2 и n1 для каждого угла падения сигнальных волн.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 11.05.2022

  • Линейная, круговая и эллиптическая поляризация плоских электромагнитных волн. Отражение и преломление волны на плоской поверхности. Нормальное падение плоской волны на границу раздела диэлектрик-проводник. Глубина проникновения электромагнитной волны.

    презентация [1,1 M], добавлен 29.10.2013

  • Влияние канального эффекта на скорость детонации шпурового заряда ВВ в зависимости от скорости распространения ударной волны по радиальному зазору между стенкой шпура и боковой поверхностью патронов ВВ. Определение оптимальных параметров заряжания ВВ.

    статья [643,9 K], добавлен 28.07.2012

  • Распространение волн в упругой среде. Уравнение плоской и сферической волны. Принцип суперпозиции, разложение Фурье и эффект Доплера. Наложение встречных плоских волн с одинаковой амплитудой. Зависимость длины волны от относительной скорости движения.

    презентация [2,5 M], добавлен 14.03.2016

  • Эволюция электромагнитных волн в расширяющейся Вселенной. Параметры поляризационной сферы Пуанкаре. Электромагнитное излучение поля с LV нарушением, принимаемое от оптического послесвечения GRB. Вектор Стокса электромагнитной волны с LV нарушением.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.08.2015

  • Метод последовательных приближений. Генерация второй гармоники. Параметрическая генерация и усиление волн. Коэффициент параметрического усиления. Нелинейная поляризация на собственной частоте. Воздействие одной волны на другую. Фазовая скорость волны.

    контрольная работа [81,0 K], добавлен 20.08.2015

  • Понятие волны и ее отличие от колебания. Значение открытия электромагнитных волн Дж. Максвеллом, подтверждающие опыты Г. Герца и эксперименты П. Лебедева. Процесс и скорость распространения электромагнитного поля. Свойства и шкала электромагнитных волн.

    реферат [578,5 K], добавлен 10.07.2011

  • Лампы бегущей волны, основные принципы их работы. Параметры и особенности конструкции ЛБВ. Системы формирования магнитного поля в ЛБВ. Методы магнитной фокусировки электронного луча. Модуляция с помощью электрода "штырь-кольцо". Методы повышения КПД ЛБВ.

    лекция [297,8 K], добавлен 16.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.