Фронт - волна - сжатие
Cтраница 4
Ьо), наступает досей-смический режим распространения воздушной ударной волны. В дальнейшем волна сжатия от воздушной ударной волны распространяется самостоятельно, аналогично эпицентральным волнам. Со временем форма фронтов волны сжатия от воздушной ударной волны также стремится к сферической, однако к этому времени волна сжатия уже может не представлять практического интереса из-за незначительной амплитуды на столь дальних расстояниях. [46]
На рис. 31 приведена зависимость порового давления в газонасыщенной среде от приведенного расстояния. Анализ рис. 31 показывает, что в хрупкоразрушаемой газонасыщенной среде изменение давления газа рс во фронте волны сжатия имеет ударный характер с последующей резкой разгрузкой. Указанная разгрузка определяется большой сжимаемостью газа и дилатансионным течением разрушенной среды за фронтом волны сжатия. [47]
Импульс избыточного давления ( рис. 12.516), меняется незначительно, сначала несколько снижаясь, а затем приближаясь к значению в центре взрыва на бесконечности. Длительность фазы сжатия ( рис. 12.51 в), при плоском взрыве примерно на порядок больше, чем при сферическом. Немонотонность изменения т в области воздушной УВ связана с распространением и выходом на фронт УВ волны сжатия. Более низкое значение импульса избыточного давления в центральной области по сравнению со сферическим взрывом, при одновременном повышении длительности фазы сжатия, связано с характерным видом эпюры давления, которая содержит короткий участок резкого спада давления, после прохода фронта волны, и длинный хвост слабо изменяющегося низкого давления. Импульс скоростного напора при плоском взрыве, ( рис. 12.51 г), больше, чем в сферическом случае, при этом затухает он в области воздушной У В существенно медленнее. [48]
Зависимость полного давления от приведенное го расстояния имеет немонотонный характер. Во-первых, по среде рас -; пространяется волна сжатия, амплитуда которой затухает с пройденным расстоянием. Во-вторых, вблизи полости формируется зона повышенных сжимающих напряжений, которая определяется динамикой движения среды за фронтом волны сжатия. Наличие этой зоны повышенных сжимающих напряжений для хрупкоразрушаемой упругоплас-тической дотирующей среды было предсказано в рамках упрощенной модели взрыва в разд. [49]
На рис. 20 приведены годографы различных характерных точек: кривая 1 - радиус пластической зоны гр; 2 - радиус полости а; 3 - фронта волны сжатия ( первый максимум); 4 - второго максимума давления га в зоне повышенного напряжения вблизи полости. Видно, что дилатансия приводит к увеличению радиуса пластической зоны, к усилению максимума зоны пересжатия и уменьшению радиуса полости. Координаты фронта волны сжатия при расчетах с учетом дилатансии и без нее совпадают. [50]
Начальная скорость ударной волны ( А) - 600м / сек, чему по уравнению (20.13) соответствует л 4 6 и по уравнению (20.8) е 2 7, откуда по уравнению (20.12) и 380 м / сек. Непосредственно измеренная в этом же интервале времени скорость пламени ( F) - мПл - 330 м / сек. Тот факт, что; на всем протяжении предетонационного периода наблюдаемая скорость пламени следует за скоростью массового потока, возрастая в конце предетонационного периода до значений, превосходящих скорость звука в невозмущенном газе, сам но себе говорит окоренном отличии механизма предетонационного горения от обычных дефлаграцион-ных пламен. При переходе через фронт волны сжатия происходит резкое повышение давления, плотности и температуры; при переходе же через фронт пламени - относительно более медленное снижение давления и плотности и повышение температуры. [51]
Отчетливо проявляется различие в степени разрушения зерен разных минералов. Селективность разрушения многокомпонентных поликристаллических систем после ЭРРГ-обработки обусловлена, во-первых, избирательным разрушением отдельных компонентов системы и границ зерен минералов в силу различия прочностных свойств. Разрушению границ зерен минералов способствует природная концентрация дефектов на границах зерен. Количественная оценка вариаций локальных напряжений в зернах различных минералов, обусловленных различием их упругих свойств, также объясняет различие эффективности разупрочнения различных типов руд. Во-вторых, дифференциации зерен минералов при прохождении в твердом теле упругой волны способствует возникновение на границах зерен напряжений разрыва и сдвига, обусловленных различной массовой скоростью за фронтом волны сжатия компонентов различной акустической жесткости и различием деформационных характеристик материала включений и матрицы. [52]
 |
Волновые фронты в однородном упругом полупространстве. сверхсейсмический ( а и транссейсмический ( б режимы распространения воздушной ударной волны ( ВУВ. [53] |
Действие воздушной ударной волны ( см. рис. 9.1) усложняет волновую картину. Фронт воздушной ударной волны распространяется вдоль поверхности массива со скоростью 1) ф, зависящей от давления во фронте и уменьшающейся со временем по мере удаления фронта воздушной ударной волны от эпицентра взрыва. В грунтовом массиве под действием воздушной ударной волны образуется так называемая волна сжатия, у которой выделяются фронты продольной Вр и поперечной Bs волн. Фронт продольной волны сжатия Вр опережает фронт воздушной ударной волны и со временем удаляется от него. Фронт поперечной волны сжатия Bs по-прежнему связан с фронтом воздушной ударной волны. В этом режиме может быть выделен фронт конической волны сжатия В аналогично эпицентральной конической волне Э - Такой фронт разделяет область чисто продольного движения и область, где смешаны продольные и поперечные возмущения. [54]
Фаза разгрузки вначале имеет упругий характер. За зоной упругой разгрузки вещество опять находится в состоянии пластического течения. С течением времени образуется зона нулевого порового давления. С возрастанием пористости указанная зона образуется по времени гораздо позже, ее конечный размер уменьшается. При пористости т0 30 % указанная зона не образуется, т.е. в окрестности полости после взрыва сохраняется поровое давление. Следует отметить, что в водонасыщенной среде максимальные значения полного давления на фронте волны сжатия значительно больше, чем соответствующие значения в газонасыщенной среде. Это означает, что замена газа жидкостью в порах приводит к усилению механического эффекта камуфлетного взрыва. [55]
Кроме того, при больших пористостях в хрупкоразрушаемой газонасыщенной среде исчезает зона повышенных сжимающих напряжений вблизи полости. С одной стороны зависимость коэффициента объемного сжатия от пористости приводит к увеличению сжимаемости такой среды с возрастанием пористости. С другой стороны происходит падение прочности. Падание прочности приводит к исчезновению немонотонности давления вблизи полости. При малых начальных пористостях в процессе взрывного движения происходит разрыхление среды, а при больших пористостях - уплотнение. Разрыхление среды приводит к повышению давления в области пластического течения, а уплотнение - к понижению напряжений. Этим объясняется характер кривых 5 и 6: при малых пористостях разрыхление приводит к возрастанию давления за фронтом волны сжатия, а при больших - к постепенному падению давления. [56]
Страницы: 1 2 3 4