Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Прогнозування сейсмостійкості споруд під час вибухів циліндричних зарядів
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Аналіз результатів чисельного рішення задачі про дію вибуху циліндричного заряду в ґрунтовому середовищі

Чисельні розрахунки проводилися для суглинку –

та гранітоїду -

Радіус заряду становивДля розрахунку використовувалися наступні характеристики литого тротилу, що був обраний в якості ВР:

У результаті обчислень отримані масиви даних у вигляді основних параметрів вибухових хвиль (тиск, об'ємна деформація, напруження, швидкість, час приходу імпульсу в точку, час приходу максимального значення імпульсу, час закінчення дії імпульсу в даній точці) у залежності від часу та відносної відстані. Так, на рис. 2.8 – 2.9 представлені залежності середнього гідростатичного тиску і деформації в суглинку і гранітоїді від часу на різних відносних відстанях

Як видно з рис. 2.8 – 2.9, по мірі поширення хвилі відбувається її трансформація з ударної хвилі (в області, що близько прилягає до границі "ПД – ґрунт") у неперервну хвилю стиснення. Зі збільшенням відстані від заряду збільшується час наростання тиску й деформації до максимальних значень, збільшується час досягнення максимуму деформації стосовно відповідного часу по тиску.

З рисунків видно, що хвильові процеси відбуваються значно інтенсивніше в гранітоїді завдяки більшої акустичної жорсткості останнього, але в суглинку досягаються деформації в 1,3 – 2 рази більші, ніж в гранітоїді завдяки більшої пористості суглинку. З цієї ж причини спостерігається і швидше згасання значень тиску в суглинку. Інтенсивність загасання хвилі з відстанню зменшується, що відповідає теоретичному й експериментальному уявленням про те, що більш високочастотні хвилі загасають швидше.

Отриманні в результаті чисельного розв'язку масиви значень основних параметрів вибухових хвиль (напружень, швидкостей, часу початку, максимального, часу закінчення дії імпульсу в даній точці ґрунту) від відносної відстані, були представлені у вигляді функціональних залежностей шляхом обробки їх з використанням методу найменших квадратів.

Залежності тиску і деформації середовища від часу під час вибуху циліндричного заряду в суглинку на різних відносних відстанях

Рис. 2.8. Залежності тиску і деформації середовища від часу під час вибуху циліндричного заряду в суглинку на різних відносних відстанях

Залежності тиску і деформації середовища від часу під час вибуху циліндричного заряду в гранітоїді на різних відносних відстанях

Рис. 2.9. Залежності тиску і деформації середовища від часу під час вибуху циліндричного заряду в гранітоїді на різних відносних відстанях

На рис. 2.10 у напівлогарифмічній шкалі подані залежності нормальних , осьових і тангенціальнихнапружень від відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку, глині та гранітоїді.

Залежності напружень середовища від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку (а), глині (б) та гранітоїді (в).

Рис. 2.10. Залежності напружень середовища від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку (а), глині (б) та гранітоїді (в).

У результаті обробки цих залежностей методом найменших квадратів були отримані розрахункові формули. Для суглинку:

(2.75)

(2.76)

Для глини:

(2.77)

(2.78)

Для гранітоїду:

(2.79)

(2.80)

З рис. 2.10 видно, що значення максимальних напружень швидше спадають у суглинку в порівняні з глиною і гранітоїдом. Так максимальне нормальне напруження досягає значення 107 Па на 20 відносних радіусах у суглинку і на 36,5 у гранітоїді. Також можна відмітити більшу різницю між значеннями нормального та тангенціального напруження в суглинках, ніж глині та гранітоїді.

На рис. 2.11 приведені залежності часу приходу імпульсу (а) та часу приходу максимального значення імпульсу (б) у певну точку середовища від відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку (1), глині (2) та гранітоїді (3).

З аналізу рисунка випливає, що різниця між часом приходу імпульсу в точку та часом приходу максимального значення імпульсу в гранітоїді на порядок більша ніж, у суглинку.

Залежності максимальних швидкостейсередовища від відстані під час вибуху циліндричного заряду в гранітоїді (7) та суглинку (2) зображені на рисунку 2.11. Функціональні залежності мають наступний вигляд. Для суглинку:

(2.81)

Для глини:

(2.82)

Для гранітоїду

(2.83)

Залежності часу приходу імпульсу (а) та часу приходу максимального значення імпульсу (б) від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку (1), глині (2) та гранітоїді (3).

Рис. 2.11. Залежності часу приходу імпульсу (а) та часу приходу максимального значення імпульсу (б) від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в суглинку (1), глині (2) та гранітоїді (3).

Порівнюючи залежності (7) та (2), бачимо, що в гранітоїді досягаються більші значення максимальної швидкості грунту і закон затухання максимуму швидкості більш плавний, ніж у суглинку.

Залежності максимальних швидкостей середовища від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в гранітоїді (7)

Рис. 2.12. Залежності максимальних швидкостейсередовища від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду в гранітоїді (7)

та суглинку (2).

Співставлення результатів розрахунку з експериментальними даними для камуфлетного вибуху циліндричного заряду тротилу у водонасиченій глині проводилось у [151]. Зміна максимальних напруженьу залежності від відносної відстані під час вибуху циліндричного заряду у водонасиченій глині подані на рис. 2.13.

Відхилення теоретичних даних від експериментальних по максимальних напруженняхв області відстанейне перевищує 44 %, по максимальних напруженнях, а. Враховуючи реальне розходження експериментальних точок по параметрах вибухових хвиль у ґрунті, автори признають таку відповідність дослідних даних та результатів розрахунку задовільною.

Розподіл максимальних напружень зі зміною відносної відстані у водонасиченій глині (1-3 розрахункові дані і 1'-3' експериментальні дані)

Рис. 2.13. Розподіл максимальних напружень зі зміною відносної відстані у водонасиченій глині (1-3 розрахункові дані і 1'-3' експериментальні дані)

На основі виконаних досліджень випливають такі висновки:

1) розроблені математична постановка, алгоритм та програма для ПК для розрахунку хвильових процесів під час вибуху циліндричного заряду в Грунтовому масиві на базі сучасних моделей продуктів детонації, м'якого та скельного грунтів.

2) досліджені закономірності зміни параметрів вибухової хвилі в ПД і в грунтовому масиві під часу та відстані з урахуванням фізико-механічних властивостей Грунту та детонаційних характеристик ВР.

3) отриманні аналітичні функціональні залежності компонент тензора напружень та швидкостей від відносної відстані. Через різний характер згасання хвиль у ближній і дальній зонах вибуху аналітичні вирази записуються для двох дільниць у вигляді степеневих функцій, які мають різні значення коефіцієнтів і показників для ближньої та дальньої зон дії вибуху, а також для різних типів ґрунту – суглинку, глини та гранітоїду. Наявність двох дільниць пояснюється тим, що в ближній зоні вибуху відбувається пластичне деформування ґрунту, а в дальній – пружне.

4) значення максимальних напружень та швидкостей швидше спадають у суглинку, потім у глині в порівняні гранітоїдом, що пояснюється їх пористою структурою і меншою акустичною жорсткістю. Різниця між часом приходу імпульсу в точку та часом приходу максимального значення імпульсу в гранітоїді на порядок більша ніж, у суглинку і глині.

Достовірність отриманих результатів підтверджується задовільним співставленням розрахункових даних з експериментальними даними інших авторів.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси