Контактный ядерный взрыв
Cтраница 1
В процессе развития контактного ядерного взрыва формируются два основных источника механического действия на грунтовый массив. Один из них ( эпицентральный источник) связан с областью высоких параметров в центральной части взрыва, сформированной в результате распространения по грунту тепловой и ударной волн, кинетического удара вещества зарядного устройства и прогрева излучением со стороны воздуха приповерхностного слоя грунта. По форме эпицентральный источник напоминает как бы перевернутую шляпу. Под действием эпицентрального источника в грунте формируется группа сейсмовзрывных волн, которую обычно относят к эпицентральной волне. С увеличением глубины взрыва эпицентральная волна плавно переходит в волну сжатия подземного взрыва. Часть энергии эпицентрального источника расходуется также на образование воронки выброса и разлет грунта в атмосферу. [1]
Из результатов расчета контактного ядерного взрыва видно, что параметры во фронте воздушной ударной волны у поверхности земли не зависят от того, учитывается или нет неоднородность атмосферы. Во всем диапазоне давлений кривые, описывающие изменение фронтовых параметров для этих двух вариантов практически совпадают. Этот факт указывает на возможность применения закона подобия для определения параметров воздушной ударной волны в горизонтальном от центра взрыва направлении. [2]
Из внешних проявлений контактного ядерного взрыва при действии его на грунтовый массив наиболее яркими являются образование воронки, разлет грунта в атмосферу, формирование навала грунта. [3]
Отмеченные особенности развития контактного ядерного взрыва на начальной стадии приводят к неравномерному ( в отличие от воздушного взрыва) распределению параметров в ближней возмущенной зоне взрыва: за счет направленного выброса грунта имеет место существенное различие в параметрах ударной волны в вертикальном и горизонтальном направлениях от взрыва. Однако со временем эти детали нивелируются, и начиная с расстояния, при котором давление во фронте ударной волны составляет примерно ЮМПа, ее параметры становятся близкими к параметрам ударной волны воздушного ядерного взрыва в безграничной атмосфере с учетом удвоенной энергии взрыва. [4]
Результаты численного расчета развития контактного ядерного взрыва с энерговыделением 0 5 Мт в приближении недеформируемой границы раздела воздух-грунт в двумерной постановке с использованием численного метода С.К.Годунова [37, 199] для реального уравнения состояния воздуха в произвольных криволинейных координатах на подвижной расчетной сетке с выделением фронта ударной волны приведены на рис. 8.1 - 8.3. Начальными данными для данной задачи служили распределения газодинамических параметров, полученные из расчета начальной стадии ядерного взрыва, описанные выше. В качестве граничных условий перед фронтом ударной волны использовались параметры стандартной земной атмосферы согласно ГОСТ4401 - 81 [200]: на рис. 5.10 представлено изменение с высотой давления, плотности и температуры воздуха. [5]
Главные особенности развития процессов в атмосфере при контактном ядерном взрыве, в отличие от взрыва в безграничной воздушной среде, обусловлены изменением динамики поступления энергии от зарядного устройства среде, выбросом в атмосферу огромной массы грунта и наличием контактной границы грунт-воздух. Если при воздушном взрыве энергия в форме тепловой волны передается воздушной среде за время, сравнимое со временем энерговыделения, то при контактном взрыве некоторая часть энергии передается сначала грунтовому массиву и лишь затем поступает в атмосферу за счет излучения высокотемпертурной части грунта, а также за счет выброса из эпицентральной области энергоемкого грунта. В итоге же, как и при взрыве в воздухе, основная часть энергии контактного ядерного взрыва оказывается сосредоточенной в верхнем полупространстве. [6]
Наиболее сложная структура эпицентрального источника наблюдается при контактном ядерном взрыве. В зависимости от высоты, на которой расположен центр энерговыделения, доминирующую роль может играть первая или вторая из названных подобластей эпицентрального источника. [7]
Здесь же для сравнения представлены аналогичные зависимости, полученные для контактного ядерного взрыва: в однородной и неоднородной атмосфере для горизонтального направления - сплошная кривая, в неоднородной атмосфере для вертикального направления - пунктирная. Расчет контактного ядерного взрыва выполнен в обычно используемой упрощенной постановке, в которой поверхность грунта считается абсолютно жесткой плоскостью скольжения. [8]
 |
Влияние заглубления на пространственное распределение максимального давления в воздушной ударной волне. [9] |
В ближней зоне при малозаглубленном взрыве наблюдается значительное понижение максимального давления на поверхности грунтового массива, в то же время в вертикальном направлении давление при малозаглубленном взрыве в несколько раз превышает давление при контактном ядерном взрыве. [10]
Здесь же для сравнения представлены аналогичные зависимости, полученные для контактного ядерного взрыва: в однородной и неоднородной атмосфере для горизонтального направления - сплошная кривая, в неоднородной атмосфере для вертикального направления - пунктирная. Расчет контактного ядерного взрыва выполнен в обычно используемой упрощенной постановке, в которой поверхность грунта считается абсолютно жесткой плоскостью скольжения. [11]
Помимо анализа воздействия сейсмовзрывных волн ядерного взрыва на одиночный блок в скальном массиве, представляет интерес рассмотреть взаимодействие отдельных крупных блоков скального массива между собой. Для этого в аналогичной постановке был выполнен расчет воздействия контактного ядерного взрыва на скальный массив с двумя выделенными блоками размером 300 х 300 м каждый и расположенными один под другим непосредственно под эпицентром взрыва. Расчет показал, что в случае двух блоков картина разрушения верхнего блока полностью идентична картине для одного блока. [12]
Распределения газодинамических параметров в грунте вблизи эпицентра являются исходными данными для математического моделирования механического действия на грунтовый массив эпицентрального источника взрыва, а распределения параметров в верхнем полупространстве - исходными данными для моделирования процессов формирования и развития воздушной ударной волны, являющейся вторым источником механического действия взрыва на грунтовый массив. Кроме того, распределения параметров в верхнем полупространстве являются исходными данными при моделировании формирования и развития светящейся области и облака контактного ядерного взрыва. [14]
В начальный момент времени весь грунт считается неподвижным ( и 0), его плотность равняется нормальной плотности PQ. Постановку задачи о воздействии на грунт контактного ядерного взрыва иллюстрирует рис. 2.7: расчетная область Jli соответствует зоне испаренного ударной волной грунта, область 2 - зоне плавления. [15]
Страницы: 1 2