Напряженно-деформированное состояние и прочность металлических взрывных камер

• Автор: Николаенко, Павел Анатольевич
• Шифр специальности: 01.02.06, 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Введение
Глава 1 Конструкции и методы исследования камер для локализации поражающих факторов взрыва

1.1 Поражающие факторы взрыва и способы их локализации

1.2 Взрывные камеры и материалы для их изготовления

1.3 Расчет напряженнодеформированного состояния взрывных камер 3о

1.4 Компьютерное моделирование

1.5 Методы экспериментального исследования напряженнодеформированного состояния взрывных камер

1.6 Выводы по главе I

1.7 Цель и задачи исследования

Глава 2 Конечноэлементное моделирование напряженнодеформированного состояния и прочности камер при взрыве

2.1 Проектный расчет оболочек взрывных камер и разработка макета

ВК для исследования напряженнодеформированного состояния
2.2 Методика расчета напряженнодеформированного состояния корпуса взрывной камеры, при взрыве, на основе метода конечных элементов
2.3 Результаты расчета напряженнодеформированного состояния корпуса взрывной камеры, при взрыве, на основе метода конечных элементов
2.4 Выводы по главе 2 Глава 3 Экспериментальное исследование напряженнодеформированного,
состояния корпуса взрывной камеры
3.1 Материалы и оборудование для проведения экспериментов
3.2 Методика проведения экспериментов
3.3 Результаты тензометрирования макета взрывной камеры
3.4 Особенности напряженнодеформированного состояния корпуса взрывной камеры с защитными экранами
3.5 Статистическая обработка полученных экспериментальных данных
3.6 Выводы по главе 3
Глава 4 Определение долговечности взрывных камер
4.1 Особенности конструкции разработанных взрывных камер, их изготовление и испытания
4.1.1 Взрывные камеры на заряд до 5 кг ТНТ
4.1.2 Взрывная на заряд до кг ТНТ
4.2 Определение характеристик механических свойств материала
корпусов ВК
4.2.1 Испытания на растяжение
4.2.2 Исследование зависимости предельной пластичности от объемности напряженного состояния
4.2.3 Оценка влияния скорости деформирования на предельную пластичность до
4.2.4 Определение критической температуры хрупкости Ю
4.2.5 Определение статической вязкости разрушения
4.3 Анализ прочности взрывных камер при многократных подрывах
зарядов В В И
4.3.1 Исследование усталостной прочности
4.3.2 Оценка прочности корпусов взрывных камер с учетом наличия трещиноподобных дефектов в сварных швах
4.4 Выводы по главе 4
Общие выводы
Список использованной литературы


Ударные волны» (Саров, ), XVII международной конференции «Физика прочности и пластичности металлов» (Самара, ), X International Symposium on Explosive Production of New Materials: Sciense, Technology, Business and Innovations (EPNM - ) (Bechichi, Montenegro, ), научном семинаре отдела прочности материалов и конструкций НПО “ЦНИИТМАШ” (), расширенном заседании семинара лаборатории ударно-волновых процессов ИСМАН (). Автор выражает благодарность за помощь в проведении исследований, анализе и обсуждении результатов исследований сотрудникам отдела прочности ОАО НПО ЦНИИТМАШ к. Чудновскому А. Д., к. Кахадзе М. Ж, к. Меринову Г. Н.; лаборатории ударно-волновых процессов ИСМАН д. Гордополову Ю. А., д. Буравовой С. Н., к. Первухиной О. Л., к. Капустину Р. Д За помощь и участие в проведении экспериментальных исследований работникам ФКП НИР! Геодезия» к. Сидорову М. И., Кать-кину Ю. В современной'промышленности все более широкое применение находят взрывные процессы для создания новых материалов: Лабораторные исследования,, производство опытных образцов, сварка' взрывом, первичное исследование взрывчатых веществ (ВВ), обучение персонала работе с ВВ, уничтожение зарядов ВВ - это далеко не полный перечень работ, выполнение которых возможно только при условии обеспечения защиты обслуживающего персонала от поражающих факторов взрыва. В нашей стране взрывные технологии используются практически во всех отраслях промышленности, начиная от сельскохозяйственного машиностроения и заканчивая изготовлением композиционных материалов используемых в космических системах по программам «Луноход», «Венера», «Марс», «Союз», «Морской* старг», «Мир», МКС [1]. Энергия, выделяющаяся при взрыве зарядов ВВ несет с собой наличие поражающих факторов взрыва: бризантность (дробящее действие взрыва), фугас-ность (работоспособность ВВ), воздушная ударная волна (УВ), шумовой и сейсмический эффекты. Эти факторы налагают значительное число ограничений на применение энергии взрыва. При выполнении взрывных работ возникают вопросы о локализации поражающих факторов взрыва; Локализация поражающих факторов взрыва достигается применением взрывозащитных средств. Создание комбинированных систем, включающих совместное действие экранирования и релаксации энергии ударной волны. Каждое из этих направлений обладает определенными достоинствами и областями применения. В частности, экранирование заряда твердой оболочкой позволяет не только подавлять ударную волну, но и снижать шумовой эффект, локализовать распространение продуктов детонации и осколков. Применение релаксирующих демпферов позволяет в значительной мере подавить ударную волну и защитить окружающую среду, но не герметизировать взрыв и в основном имеет одноразовое использование. Возможные схемы взры-воподавления при этом представлены на рисунке 1. Рисунок 1. Здесь регулирование параметров ударных волн эффективно достигается сочетанием различных сред, обеспечивающих диссипацию энергии, в том числе при последовательном преодолении воздушного промежутка и жидкостной прослойки (ослабление УВ до %) [3]. Существенна роль толщины воздушной подушки (расстояние), снижающей амплитуду УВ до встречи с водяным одеялом. На этом принципе построена работа гидрополусфер - ликвидаторов, которые служат для уничтожения упаковок содержащих скрытый заряд, прямо на месте обнаружения, который не представляется возможным вскрыть и обезвредить. Гидрополусфера представляет собой двойную оболочку, изготовленную в виде полусфер 1 и 2 из прорезиненной ткани на основе капрона (рисунок 1. Полусферические оболочки соединены между собой радиальными перегородками 3. Перед работой гидрополусфера наполняется воздухом тех пор, пока не примет заданную форму, после чего в нее заливают воду. Рисунок 1. Целью научно-исследовательских работ по разработке гидрополусфер-ликвидаторов было выяснение возможности существенного снижения интенсивности ударной волны при помощи защитного слоя воды и определение эффективности конструкции гидрополусферы при подрыве зарядов ВВ различных масс до кг ТЭ (таблица 1. Основным недостатком гидрополусфер-ликвидаторов является невозможность многократного применения полусфер и ограничения по месту использования (невозможность их применения в помещениях с ограниченными размерами). Таблица 1. Габаритные размеры гидрополусфе ры. Локализация взрыва в различных средах так же результативна (рисунок 1. ДР. Рисунок 1.