Nghiên cứu tốc độ truyền sóng nổ trong môi trường sân hô

Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tốc độ truyền sóng nổ trong môi trường san hô khi thông số về độ chặt của môi trường thay đổi. Tác giả đã sử dụng các phương trình trạng thái của môi trường đã được sử dụng trong phần mềm ANSYS khi chịu tải trọng động do lượng nổ đặt sâu trong môi trường san hô gây ra và áp dụng tiêu chuẩn tính toán tải trọng nổ và tốc độ truyền sóng nổ theo TM5[7] để so sánh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu tốc độ truyền sóng nổ trong môi trường sân hôNghiên cứu khoa học công nghệ Nghiªn cøu tèc ®é truyÒn sãng næ trong m«i trêng san h« NguyÔn h÷u thÕ Tãm t¾t: Bµi b¸o tr×nh bµy kÕt qu¶ nghiªn cøu tèc ®é truyÒn sãng næ trong m«i trêng san h« khi th«ng sè vÒ ®é chÆt cña m«i trêng thay ®æi. T¸c gi¶ ®· sö dông c¸c ph¬ng tr×nh tr¹ng th¸i cña m«i trêng ®· ®îc sö dông trong phÇn mÒm ANSYS khi chÞu t¶i träng ®éng do lîng næ ®Æt s©u trong m«i trêng san h« g©y ra vµ ¸p dông tiªu chuÈn tÝnh to¸n t¶i träng næ vµ tèc ®é truyÒn sãng næ theo TM5[7] ®Ó so s¸nh.Tõ khãa: T¶i träng næ, tèc ®é truyÒn sãng næ, M«i trêng san h«. 1. ®Æt vÊn ®Ò HiÖn nay ë níc ta c¸c c«ng tr×nh khoa häc ®· c«ng bè kÕt qu¶ nghiªn cøu vÒtèc ®é truyÒn sãng næ trong m«i trêng nÒn san h« lµ cha nhiÒu cô thÓ nh[1,2,3,4]. Trong nh÷ng c«ng tr×nh trªn cã mét sè t¸c gi¶ ®· tiÕn hµnh thö nghiÖm vµso s¸nh kÕt qu¶ víi c¸c c«ng thøc thùc nghiÖm tÝnh ¸p lùc næ cña Nga, tuy nhiªnviÖc tiÕn hµnh thö nghiÖm c¸c vô næ cã liªn quan ®Õn nhiÒu vÊn ®Ò vÒ thñ tôc ph¸plý vµ vÊn ®Ò kinh tÕ [4,5]. Do vËy t¸c gi¶ ®· tËp trung nghiªn cøu c¸c quy luËt øngxö cña m«i trêng san h« th«ng qua c¸c m« h×nh m«i trêng khi chÞu ¸p lùc dosãng næ g©y ra. KÕt qu¶ kh¶o s¸t theo phÇn mÒm Autodyn ®îc t¸c gi¶ so s¸nh víic¸ch tÝnh theo c«ng thøc TM5[7 ] tiªu chuÈn cña Mü. 2. §Æt bµi to¸n vµ miÒn nghiªn cøu 2.1. §Æt bµi to¸n §Æt mét lîng næ n»m s©u trong m«i trêng san h«. M«i trêng nghiªn cøu cãthÓ lµ ®ång nhÊt hoÆc ph©n líp. M«i trêng chÞu t¸c ®éng khi sãng næ lan truyÒn®Õn do mét vô næ ®Æt s©u trong m«i trêng g©y ra. Mét trong nh÷ng vÊn ®Ò cÇnnghiªn cøu lµ øng xö cña m«i trêng khi sãng næ lan truyÒn ®Õn vµ lùa chän ®îcm« h×nh m«i trêng phï hîp víi gi¸ trÞ ¸p lùc, ®Ó tõ ®ã x¸c ®Þnh tèc ®é sãng næ lantruyÒn sãng næ ®Õn c¸c kho¶ng c¸ch kh¸c nhau trong m«i trêng. Gi¶ thiÕt m«i trêng lµ ®ång nhÊt hay ph©n líp víi c¸c tÝnh chÊt c¬ lý kh¸c nhau. Nhng trong mçi mét líp m«i trêng lµ ®ång nhÊt ®¼ng híng. Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5 Đ6 R1 R2 R3 R4 R5 R6 TNT M«i trêng san h« H×nh 1. Kh¶o s¸t gi¸ trÞ ¸p lùc, tèc ®é lan truyÒn sãng næ §1, §2, §3, §4, §5, §6 lµ vÞ trÝ c¸c ®iÓm ®o R1, R2, R3, R4, R5, R6 lµ b¸n kÝnh c¸c cung trßn.Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 33, 10 - 2014 167 Cơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực2.2. MiÒn nghiªn cøu Ta tiÕn hµnh t¸ch m« h×nh m«i trêng gåm mét lîng næ ®Æt s©u trong m«itrêng vµ m«i trêng xung quanh lîng næ víi mét kÝch thíc x¸c ®Þnh, ®Ó khisãng næ lan truyÒn trong m«i trêng kh«ng cã hiÖn tîng ph¶n x¹, khóc x¹ sãngtíi. Trong bµi b¸o nµy t¸c gi¶ nghiªn cøu trong m«i trêng san h« lµ ®ång nhÊt,trªnbiªn cña m« h×nh tÝnh ®îc ®Æt vµo c¸c liªn kÕt ®µn nhít (lß xo vµ gi¶m chÊn) thaycho t¸c dông cña phÇn nÒn v« h¹n bÞ c¾t bá. 3. §Æc tÝnh vËt liÖu3.1. TÝnh chÊt cña c¸c lo¹i san h« B¶ng 1. TÝnh chÊt cña lo¹i san h« thø nhÊt. M« ®un ®µn håi MËt ®é HÖ sè Poisson Esh1  2,19.10 4 ( N cm2 ) 1  2, 2 g cm3  1  0,3 B¶ng 2. TÝnh chÊt cña lo¹i san h« thø hai M« ®un ®µn håi MËt ®é HÖ sè Poisson 4 2 3 Esh 2  2, 71.10 ( N cm )  2  2, 2 g cm  2  0, 25 B¶ng 3. TÝnh chÊt cña lo¹i san h« thø ba M« ®un ®µn håi MËt ®é HÖ sè Poisson 4 2 3 Esh 3  2, 29.10 ( N cm ) 3  2, 6 g cm  3  0, 273.2. ¸p lùc cña chÊt næ M« h×nh nµy ®· ®îc sö dông réng r·i trong c¸c bµi to¸n kü thuËt. Ph¬ng tr×nhtr¹ng th¸i JWL [10] cã thÓ ®îc viÕt vÒ mÆt n¨ng lîng ban ®Çu cho mçi ®¬n vÞkhèi, cô thÓ nh sau:     R1V     R2V  Emo P  A 1  e  B 1  e  (1)  RV 1   R2V  V Trong ®ã, P lµ ¸p suÊt; Emo lµ néi n¨ng riªng; V lµ thÓ tÝch t¬ng ®èi; A, B, R1,R2 vµ  lµ c¸c hÖ sè thùc nghiÖm øng víi tõng lo¹i chÊt næ. Th«ng sè cho chÊt næTNT ®îc liÖt kª trong b¶ng 4. B¶ng 4. Th«ng sè cña chÊt næ TNT ®îc sö dông trong ph¬ng tr×nh JWL [10] Cd A B R1 R2  0 Emo 6930 m / s 373,8 GPa 3,747 GPa 4,15 0,9 0,35 1630 Kg / m3 6000 MJ / m33.3. c«ng thøc thùc nghiÖm Sö dông c«ng thøc thùc nghiÖm TM5[7] theo tiªu chuÈn cña Mü ta cã. 3,55 3C P  1,58   (MPa) (2)  R 168 Nguyễn Hữu Thế, “Nghiên cứu tốc độ truyền song nổ trong môi trường san hô.”Nghiên cứu khoa học công nghệ 0,45 3C U  480,5   (m/s) (3)  R  Trong ®ã: P lµ gi¸ trÞ ¸p lùc, U lµ gi¸ trÞ tèc ®é, C khèi lîng thuèc næ, R lµ kho¶ng c¸ch tõ t©m næ ®Õn vÞ trÝ kh¶o s¸t,3.4. §iÒu kiÖn biª ...