Огляд математичних моделей оцінки параметрів ударної хвилі вибуху зарядів вибухової речовини
DOI:
https://doi.org/10.34169/2414-0651.2021.1(29).77-84Ключові слова:
вибухова речовина, ударна хвиля, тиск, час дії та імпульс ударної хвиліАнотація
У статті проведений огляд математичних моделей різних авторів для оцінки параметрів ударної хвилі вибуху зарядів вибухової речовини. З їх використанням побудовані залежності між масштабним коефіцієнтом та основними параметрами ударної хвилі, такими як: швидкість фронту, час прибуття до об’єкту, значення максимального тиску на фронті, значення тиску негативної фази, час дії позитивної та негативної фаз, імпульс позитивної та негативної фаз. Розрахунок цих параметрів передбачає врахування маси вибухової речовини, відстані від центру заряду до точки в просторі, швидкості розповсюдження звуку у повітрі та атмосферного тиску.
Порівняння отриманих залежностей з експериментальними даними вимірювання параметрів підриву зарядів вибухової речовини масою до 100 г показує, що для певних математичних моделей розраховані значення тиску та часу дії позитивної фази вибуху можуть значно відрізнятись від отриманих експериментальних даних.
Завантаження
Посилання
Chepkov, I.B., Bisyk, S.P., Vaskivskyi, M.I., Davydovskyi, L.S., Korbach, V.H., Vysotskyi, O.M. & Zakharevych, D.M. (2016). “Teoretychna otsinka protyminnoi stiikosti bahatotsilovoho taktychnoho avtomobilia «Kozak-2»” [Theoretical assessment of mine resistance of the Kozak-2 multi-purpose tactical vehicle], Ozbroiennia ta viiskova tekhnika. K.: TsNDI OVT ZSU. № 1 (9). Pp. 26—31. https://doi.org/10.34169/2414-0651.2016.1(9).26-31. DOI: https://doi.org/10.34169/2414-0651.2016.1(9).26-31
Bisyk, S.P, Chepkov, I.B., Vaskivskyi, М.І., Davydovskyi, L.S., Slуvinskуi, O.А. & Aristarkhov, O.M. (2019). Methods for modelling Air blast on structures in LS-DYNA. Comparison and analysis. Weapons and Military Equipment: № 1(21). Pp. 22—31. https://doi.org/10.34169/2414-0651.2019.1(21).22-31. DOI: https://doi.org/10.34169/2414-0651.2019.1(21).22-31
Bisyk, S., Davydovskyi, L., Hutov, I. & Aristarkhov, O. (2019). Comparison of Numerical Methods for Modeling the Effect of Explosion on Protective Structures. Trans & Motauto World. 2019. Vol. ІV. No.1. Pp. 20—23.
Davydovskyi, L.S., Bisyk, S.P. & Korbach, V.H. (2017). “Doslidzhennia enerhopohlynaiuchoho elementa protyminnoho sydinnia boiovoi bronovanoi mashyny” [Investigation of the energy-absorbing element of the mine seat of an armored combat vehicle]. Ozbroiennia ta viiskova tekhnika. K.: TsNDI OVT ZSU. № 1(13). Pp. 24—33. https://doi.org/10.34169/2414-0651.2017.1(13).24-33. DOI: https://doi.org/10.34169/2414-0651.2017.1(13).24-33
Bisyk, S.P. (2017). “Pidkhid do otsinky protyminnoi stiikosti korpusiv boiovykh bronovanykh mashyny z urakhuvanniam zvarnykh ziednan” [Approach to the assessment of mine resistance of armored combat vehicles, taking into account welded joints]. Nauka i Tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy. № 3(28). Pp. 121—127. https://doi.org/10.30748/nitps.2017.28.15. DOI: https://doi.org/10.30748/nitps.2017.28.15
Bisyk, S.P., Slyvinskyi, O.A. & Davydovskyi, L.S. (2018). “Doslidzhennia povedinky ta kharakteru ruinuvannia zvarnykh ziednan zi stali NV 500Mod pry navantazhenni vybukhom” [Investigation of the behavior and nature of destruction of welded joints made of HB 500Mod steel under explosion loading]. Nauka i tekhnika Povitrianykh Syl Zbroinykh Syl Ukrainy. № 3(32). Pp. 102—112. https://doi.org/10.30748/nitps.2018.32.14. DOI: https://doi.org/10.30748/nitps.2018.32.14
Sadovskyi, M.A. (2004). “Izbrannye trudy. Geophizika i phizika vzryva” [Selected works. Geophysics and physics of explosion.]. M.: Nauka. 440 p.
Brode, H.L. (1955). Numerical solutions of spherical blast waves. J. Appl. phys. Vol. 26. No. 6. Pp. 766—775. https://doi.org/10.1063/1.1722085. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1722085
Naumenko, Y.A. & Petrovskyi, Y.H. (1956). “Udarnaia volna atomnoho vzryva” [Shock wave of an atomic explosion.] M.: Voennoe izd-vo Mynysterstva oborony Soiuza SSR. 161 p.
Adushkin, V.V. & Korotkov, А.I. (1961). Parameters of a shock wave near to HE charge at explosion in air. PMTF. Vol. 5. Pp. 119—123.
Henrych, J. & Major, R. (1979). The dynamics of explosion and its use. Elsevier. Amsterdam.
Held, M. (1983). Blast waves in free air. Propellants, Explos. Pyrotech. Vol. 8. No. 1. Pp. 1—7. https://doi.org/10.1002/prep.19830080102. DOI: https://doi.org/10.1002/prep.19830080102
Kinney, G.F. & Graham, K.J. (1985). Explosive shocks in air. Springer-Verlag. Berlin and New York. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-86682-1
Mills, C.A. (1987). The design of concrete structure to resist explosions and weapon effects. Proc. of the 1st Int. Conf. on Concrete for Hazard Protections. Pp. 61—73.
Hopkins-Brown, M.A. & Bailey, A. (1998). Chapter 2 (Explosion Effects). P. 1. AASTP-4 Royal Military College of Science. Cranfi eld Univ.
Helfand, B.E. & Sylnykov, M. (2006). “Barotermycheskoe deistvie vzryvov” [Barothermal action of explosions.] SPb: Asteryon. 657 p.
Bajić, Z. (2007). Determination of TNT equivalent for various explosives. Master’s. Univ. of Belgrade. Belgrade. Serbia.
Li, J. & Ma, S. (1992). Explosion mechanics, Science Press, Beijing. Struct. Saf. Vol. 23. No. 2. Pp. 157—178. https://doi.org/10.1016/S0167-4730(01)00011-X. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-4730(01)00011-X
Newmark, N.M. & Hansen, R.J. (1961). Design of blast resistant structures. Shock and vibration handbook. Harris, and Crede, eds. McGraw-Hill. New York. USA.
Wu, C. & Hao, H. (2005). Modeling of simultaneous ground shock and airblast pressure on nearby structures from surface explosions. Int. J. Impact Eng. Vol. 31. No. 6. Pp. 699—717. https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2004.03.002. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijimpeng.2004.03.002
Ahmad, S., Elahi, A., Pervaiz, H., Rahman, A. & Barbhuiya, S. (2014). Experimental study of masonry wall exposed to blast loading. Materiales de Construccion. Vol. 64. No. 313. Pp. 1—11. https://doi.org/10.3989/mc.2014.01513. DOI: https://doi.org/10.3989/mc.2014.01513
Ahmad, S., Taseer, M. & Pervaiz, H. (2012). Effects of impulsive loading on reinforced concrete structures. Tech. J. Univ. Eng and Technol. Taxila. Pakistan (Vibration analysis iss.).
Iqbal, J. & Ahmad, S. (2011). Improving safety provisions of structural design of containment against external explosion. Proc. Intern. Conf. on opportunities and challenges for water cooled reactors in the 21st century. Intern. Atomic Energy Agency (IAEA).
Swisdak, Jr. M. M. (1994). Simplifi ed Kingery airblast calculations. Minutes of the Twenty Sixth DOD Explosives Safety Seminar. DTIC Document. Maryland.
Smith, P.D. & Hetherington, J.G. (1994). Blast and ballistic loading of structures. Butterworth-Heinemann Oxford. UK.
Izadifard, R. & Foroutan, M. (2010). Blastwave parameters assessment at different altitude using numerical simulation. Turk. J. Eng. and Environ. Sci. Vol. 34. No. 1. Pp. 25—42. https://doi.org/10.3906/muh-0911-39.
Larcher, M. (2008). Pressure-time functions for the description of air blast waves. Technical note. JRC.
Dharaneepathy Air-blast effects on shell structures. PhD thesis. Anna Univ. Madras. 1993.
Lam, N., Mendis, P. & Ngo, T. (2004). Response spectrum solutions for blast loading. Electron. J. Struct. Eng. Vol. 4. Pp. 28—44.
Larcher, M. (2008). Pressure-time functions for the description of air blast waves. Technical note. JRC.
Krauthammer, T. (2008). Modern protective structures. CRC Press. USA. DOI: https://doi.org/10.1201/9781420015423
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
