- •Домашнее задание по дисциплине «Средства поражения» Часть 1. Ударные волны в воздухе
- •Справочные соотношения
- •Часть 2. Ударные волны в конденсированных средах
- •Справочные соотношения
- •Часть 3. Детонация конденсированных вв
- •Справочные соотношения
- •Часть 4. Метание тел взрывом
- •Часть 5. Взрыв заряда вв в воздухе
- •Часть 6. Осколочное действие.
- •Справочные соотношения
- •Часть 7. Ударно - проникающее действие.
- •Справочные соотношения
Домашнее задание по дисциплине «Средства поражения» Часть 1. Ударные волны в воздухе
Исходя из законов сохранения, вывести уравнение ударной адиабаты в виде соотношений p/p0 = F1(/0), p/p0 = F2(V/V0) для идеального газа с постоянной теплоемкостью, исследовать ее асимптотические свойства.
Построить в координатах p, V ударную адиабату для воздуха (p = p0…50p0, k =1,4), приняв следующие начальные условия p0 = 0,1 Мпа, 0 = 1,20 кг/м3,Т0 = 300 К, u0 = 0. Определить предельную плотность, достигаемую во фронте сильной ударной волны.
Получить соотношения для определения параметров p, , V, u, T за фронтом ударной волны, распространяющейся в воздухе со скоростью D. Определить эти параметры для ударной волны, распространяющейся со скоростью , где N – Ваш порядковый номер в журнале, с0 = 340 м/с – начальная скорость звука в воздухе. На графике ударной адиабаты провести соответствующую скорости D прямую Рэлея.
Определить давление за фронтом ударной волны, отраженной от жесткой преграды. Параметры падающей ударной волны заданы в предыдущем пункте.
Справочные соотношения
1. Уравнения ударной адиабаты
Уравнение прямой Рэлея
Соотношения для параметров за фронтом ударной волны, выраженных через скорость ударного фронта
Формула Измайлова для давления за фронтом отраженной ударной волны
Часть 2. Ударные волны в конденсированных средах
Уравнение ударной адиабаты конденсированной среды задано в виде D =a + bu. Материал среды и коэффициенты a и b заданы в таблице. Номер варианта соответствует Вашему номеру в журнале.
Номер варианта |
Материал |
Плотность 0, кг/м3 |
a, м/с |
b |
1 |
Вода |
1000 |
1500 |
2 |
2 |
Спирт этиловый |
790 |
1600 |
1,6 |
3 |
Нитрометан |
1140 |
2000 |
1,38 |
4 |
ТНТ |
1600 |
2390 |
2,05 |
5 |
ТГ 40/60 |
1700 |
2950 |
1,58 |
6 |
Сталь |
7850 |
4000 |
1,6 |
7 |
Алюминий |
2710 |
5330 |
1,35 |
8 |
Медь |
8900 |
4000 |
1,48 |
9 |
Свинец |
11340 |
2028 |
1,517 |
10 |
Титан |
4510 |
4779 |
1,088 |
11 |
Бериллий |
1845 |
7975 |
1,091 |
12 |
Вольфрам |
19170 |
4000 |
1,268 |
13 |
Золото |
19300 |
3150 |
1,47 |
14 |
Серебро |
10490 |
3300 |
1,54 |
15 |
Уран |
18900 |
2550 |
1,504 |
16 |
ВНЖ |
17100 |
3830 |
1,5 |
17 |
Уран+молибден (3%) |
18450 |
2565 |
1,531 |
18 |
Алмаз монокристалл. |
3510 |
12160 |
1,04 |
19 |
Оргстекло |
1180 |
2590 |
1,51 |
2.1. Получить уравнения ударных адиабат в форме зависимостей p = F1(u) и p = F2() В координатах (p, ) и (p, u) построить ударные адиабаты материалов в диапазоне давлений p = 0…0a2.
2.2. Определить параметры p, , V, u за фронтом ударной волны, возникающей в среде при ударном нагружении стальным ударником со скоростью U0 = 0,5a (для алмаза и бериллия U0 = 0,1a).
2.3*. Определить скорость стального ударника, вызывающего пластическую деформацию в конструкционной стали. Необходимые характеристики материалов выбрать самостоятельно.