Измерение давления взрывных волн от приподнятых зарядов в воздухе изолированно подвешенными датчиками

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены различные факторы, влияющие на измерение параметров воздушных ударных волн (ВУВ). Предложен новый метод регистрации параметров ВУВ от взрывов зарядов конденсированных взрывчатых веществ (ВВ), приподнятых над поверхностью. Показано, что использование изолированных от сейсмоволны в грунте подвесных датчиков позволяет избежать ряда помех, искажающих результаты изменений давления различными способами. Получены вертикальные поля параметров ВУВ в плоскости симметрии для взрывов надземных сферических зарядов, наглядно демонстрирующие распространение зоны повышенных параметров вдоль поверхности, соответствующее отраженной волне сжатия. Полученные результаты позволяют увидеть распространение ВУВ в динамике и могут быть использованы как для быстрой оценки воздействия ВУВ, так и для верификации расчетных методов моделирования взрыва над поверхностью.

Об авторах

Светлана Сергеевна Басакина

1Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: basakina.s@mail.ru

младший научный сотрудник

Россия, Москва

Павел Владимирович Комиссаров

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Email: komissarov@center.chph.ras.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Россия, Москва

Владимир Васильевич Лавров

Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии Российской академии наук

Email: lavr@ficp.ac.ru

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Россия, Черноголовка

Сергей Николаевич Точилин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Email: nordica06@rambler.ru

инженер-исследователь

Россия, Москва

Варвара Дмитриевна Гаврюшова

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Email: varvarahate@gmail.com

инженер-исследователь

Россия, Москва

Список литературы

  1. Садовский М. А. Механическое действие воздушных ударных волн взрыва по данным экспериментальных исследований // Физика взрыва. — Изд-во Академии наук СССР,
  2. Stoner R. G., Bleakney W. The attenuation of spherical shock waves in air // J. Appl. Phys., 1948. Vol. 19. P. 670–678. doi: 10.1063/1.1698189.
  3. Swisdak M. M. Explosion effects and properties. Part 1. Explosion effect in air. — White Oak, TX, USA: Naval Surface Weapons Center, 1975. Report NSWC/WOL/TR-75-116.
  4. Plooster M. N. Blast effects from cylindrical explosive charges: Experimental measurements. — China Lake, CA, USA: Naval Report Centre, 1982. Report NWC TP 6382.
  5. Formby S. A., Wharton R. K. Blast for characteristics and TNT equivalence values some commercial explosives detonated at ground level // J. Hazard. Mater., 1996. Vol. 50. P. 183–198. doi: 10.1016/0304-3894(96)01791-8.
  6. Wharton R. K., Formby S. A., Merrifield R. Airblast TNT equivalence for a range of commercial blasting explosives // J. Hazard. Mater., 2000. Vol. A79. P. 31–39.
  7. ARMY TM 5-1300 / NAVY NAVFAC P-397 / AIR FORCE AFR 88-22. Structures to resist the effects of accidental exposition, 1990. 1796 p.
  8. Бейкер У., Кокс П., Уэстайн П. и др. Взрывные явления. Оценка и последствия / Пер. с англ. — М.: Мир. 1986. Т. 1. 319 с. ( Baker W. E., Cox P. A., Kulesz J. J. Explosion and evalution. — 1st ed. — Elsevier Scientific Publishing Co., 1986. 807 p.)
  9. Барон В. Л., Кантор В. Х. Техника и технология взрывных работ в США. — М.: Недра, 1989. 376 с.
  10. Рыбнов Ю. С., Кудрявцев В. И., Евменов В. Ф. Экспериментальные исследования влияния приземного слоя атмосферы и подстилающей поверхности на амплитуду слабых воздушных ударных волн от наземных химических взрывов // Физика горения и взрыва, 2004. Т. 40. № 6. С. 98–100.
  11. Ганопольский М. И. Результаты экспериментальных исследований ударных воздушных волн при взрывах на земной поверхности // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2011. Т. S2-3. С. 5–37.
  12. Корнилков М. В., Шеменев В. Г, Меньшиков П. В., Синицын В. А. Факторы, влияющие на интенсивность ударной воздушной волны при изменяющихся метеорологических условиях // Известия высших учебных заведений. Горный журнал, 2013. Т. 7. С. 65–71.
  13. Чан Куанг Хиеу, Белин В. А. Анализ результатов натурных измерений параметров воздушных и сейсмических волн при проведении буровзрывных работ на угольных разрезах <<НУИБЕО>> во Вьетнаме // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2013. Т. 8. С. 284–291.
  14. Точилин С. Н., Комиссаров П. В., Басакина С. С. Оценка погрешностей определения тротилового эквивалента воздушных взрывов // Хим. физика, 2020. Т. 39. № 8. С. 35–39.
  15. Андреев С. Г., Бабкин А. В., Баум Ф. А. и др. Физика взрыва / Под ред. Л. П. Орленко. — 3-е изд. — М.: Физматлит, 2002. Т. 1. 832 с.
  16. Yankelevsky D. Z., Karinski Y. S., Feldgun V. R. Re-examination of the shock wave’s peak pressure attenuation in soils // Int. J. Impact Eng., 2011. Vol. 38. No. 11. P. 864–881.
  17. Сумской С. И., Софьин А. С., Зайнетдинов С. Х., Агапов А. А. Параметры воздушных ударных волн цилиндрической симметрии // Хим. физика, 2020. Т. 39. № 8. С. 28–34.
  18. Цикулин М. А. Воздушная ударная волна при взрыве цилиндрического заряда большого удлинения // ПМТФ, 1960. Т. 3. С. 188–193.
  19. Johnson C., Mulligan Ph., Williams K., et al. Effect of explosive charge geometry on shock wave propagation // AIP Conf. Proc., 2018. Vol. 1979. P. 150021-1–150021-6. doi: 10.1063/1.5044977.
  20. Esparza E. D. Blast measurements and equivalency for spherical charges at small scaled distances // Int. J. Impact Eng., 1986. Vol. 4. No. 1. P. 23–40. doi: 10.1016/0734-743X(86)90025-4.
  21. Пинаев А. В., Кузавов В. Т., Кедринский В. К. Структура ударных волн в ближней зоне при взрыве пространственных зарядов в воздухе // ПМТФ, 2000. Т. 41. № 5. С. 81–91.
  22. Белов С. И., Вирченко В. А., Кравцов В. Д., Лаптев В. И. Влияние высоты подрыва заряда ВВ на повышение фугасного действия на поверхности земли во внешней зоне взрыва // Вопросы оборонной техники, 2013. Т. 1-2.
  23. Knock C., Davies N. Blast waves from cylindrical charges // Shock Waves, 2013. Vol. 23. P. 337–343. doi: 10.1007/s00193-013-0438-7.
  24. Knock C., Davies N., Reeves T. Predicting blast waves from the axial direction of a cylindrical charge // Propell. Explos. Pyrot., 2014. Vol. 40. No. 2. P. 169–179. doi: 10.1002/prep.201300188.
  25. Chen Yuan, Xu Sen, Wu De Jun, Liu Da Bin. Experimental study of the explosion of aluminized explosives in air // Cent. Eur. J. Energ. Mat., 2016. Vol. 13. No. 1. P. 117–134. doi: 10.22211/cejem/64967. С. 14–18.
  26. Sochet I. Blast wave experiments of high explosives. — 1st ed. — Cham, Switzerland, 2018. 199 p. doi: 10.1007/978-3-319-70831-7_7.
  27. Li Tao, Wang Cheng, Yang Tonghui, et al. A novel construction method of computational domains on large-scale near-ground explosion problems // J. Comput. Phys., 2020. Vol. 407. P. 109226. doi: 10.1016/j.jcp.2019.109226.
  28. Lukic S. Statistical analysis of blast wave decay coefficient and maximum pressure based on experimental results // WIT Transactions Built Environment, 2020. Vol. 198. P. 65–78. doi: 10.2495/SUSI200061.
  29. Langran-Wheeler Ch., Rigby S. E., Clarke S. D., et al. Near-field spatial and temporal blast pressure distributions from non-spherical charges: Horizontally-aligned cylinders // Int. J. Protective Structures, 2021. Vol. 12. No. 4. P. 492–516. doi: 10.1177/204141962110134.
  30. Wang Yong-xu, Liu Yi, Xu Qi-ming, et al. Effect of metal powders on explosion of fuel–air explosives with delayed secondary igniters // Defence Technology, 2021. Vol. 17. Iss. 3. P. 785–791. doi: 10.1016/j.dt.2020.05.010.
  31. Williams, K., Langenderfer M. J., Olbricht G., Johnson C. E. Blast wave shaping by altering cross-sectional shape // Propell. Explos. Pyrot., 2021. Vol. 46. Iss. 6. P. 926–934.
  32. Donato G., Belongie S. J. Approximate thin plate spline mappings // Computer vision / Eds. A. Heyden, G. Sparr, M. Nielsen, P. Johansen. — Lecture notes in computer science ser. — Berlin–Heidelberg: Springer, 2001. Vol. 2352. P. 21–31. doi: 10.1007/3-540-47977-5_2.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».