Оценка устойчивости объекта к воздействию ударной волны взрыва. Лекция 12

1.

Лекция №12
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА
К ВОЗДЕЙСТВИЮ УДАРНОЙ ВОЛНЫ
ВЗРЫВА

2. Вопросы:

1.Ядерные взрывы, поражающие
факторы и параметры ядерного взрыва
2.Оценка устойчивости объекта к
воздействию ударной взрывной волны

3.

• Цель занятия: дать студентам
основные сведения по ядерным
зарядам и взрывам. Познакомить с
методикой оценки устойчивости объекта
экономики к воздействию ударной
волны ядерного взрыва.

4. Литература:

1.
Калитаев А.Н. и др. Защита
от оружия масового
поражения.- М.:Военное
издательство, 1989.- С. 733,58-70.

5.

1-й вопрос лекции
Ядерные взрывы, поражающие факторы
и параметры ядерного взрыва

6. Ядерные взрывы(ЯВ)

• Наземные
• Высотные
(воздушные)
• Надводные
• Подводные
• Подземные
• Поражающие факторы
ЯВ:
• Ударная волна взрыва
(УВВ);
• Световое излучение
• Проникающая радиация и радиоактивное
заражение местности
• Электромагнитный
импульс

7.

Основным поражающим фактором ядерного
взрыва является ударная взрывная волна
(УВВ)
УВВ - это
область сжатого воздуха в виде сферы,
распространяющееся в пространстве во все
стороны со сверхзвуковой скоростью
Параметр оценки УВВ избыточное давление на фронте ударной
взрывной волны

8. Избыточное давление во фронте ударной взрывной волны (УВВ)

3
3 q
q2
q
рф 1370 3 410 2 105
R
R q
q R
р 1370 410
105
3
ф
∆pф
P
Движение воздуха
со сверхзвуковой
скоростью
3
2
2
R
R
определяется по формуле (1)
академика Садовского
3
q
R
Рmax
∆pф=Рmax – P0
P0
Фаза сжатия
воздуха
Фаза разряжения
воздуха

9. Зоны разрушений от УВВ

1
1-зона слабых разрушений, Δрф=10 кПа;
2 – зона средних разрушений, Δрф=20 кПа;
3-зона сильных разрушений, Δрф=30 кПа;
4-зона полных разрушений, Δрф=50 кПа
2
3
4

10. Радиусы зон разрушений

Зона
разрушений
кПа
Полных
Сильных
Средних
50
30
20
Радиусы зон разрушения, км при
q, Мт (мегатонна)
1
10
3,6
5,3
7,5
7,9
11,3
16,2

11. Степень разрушения элементов объекта

Элементы объектов
Разрушения,ΔР,кПа
слаб.
средн сильн
1этажн. кирпичное здание
10-20 20-30 30-40
Многоэт. кирпичн.здание
8-15
Станки
10-20 20-30 30-50
Трубопроводы наземные
и металлоконструкции
20-30 30-50 50-80
15-25 25-35

12. Фото ЯВ

13.

14.

15. Разрушения зданий от ударной волны

16. 2-й вопрос лекции

Оценка устойчивости объекта к
воздействию ударной взрывной
волны

17.

Методика оценки устойчивости объекта к УВВ:
1. Определяем вероятную точку прицеливания на карте
города (например, середина моста через речку) – см. слайд
18.
2.От точки прицеливания как из центра проводим круг
вероятного отклонения ракеты от цели (при масштабе
карты М 1:100000 диаметр круга отклонения d=1 км) - см.
слайд 18.
3. Соединяем прямой линией точку прицеливания (ТП) с
центром объекта (ЦО) - см. слайд 18.
4. Точка пересечения прямой, соединяющей ТП с ЦО, с
кругом вероятного отклонения (КВО) является
эпицентром взрыва (ЭЦВ).
5. Из эпицентра взрыва как из центра строим зоны
разрушений элементов объекта (сильные – с ∆Рф=30 кПа,
средние- с ∆Рф=20 кПа и слабые с ∆Рф=10 кПа) в виде
окружностей - см. слайд 19.

18.

6. Определяем ∆Рф,max в центре объекта (объект на плане
выделен малиновым цветом). Центр объекта находится в
зоне средних разрушений (см. слайд 19), то есть между
границей зоны средних разрушений с Δрф=20 кПа
и границей зоны сильных разрушений с ∆рф=30 кПа. По
интерполяции определяем, что в центре объекта ∆рф=24
кПа. То есть для ядерного взрыва в центре объекта
∆Рф,max = 24 кПа.
7. С помощью таблицы на слайде 20 определяем предельные
значения избыточного давления на фронте УВВ (∆рф,lim )
для каждого элемента объекта и для объекта в целом (для
объекта в целом по наименьшему численному значению
какого-либо элемента объекта).
За предел устойчивости элемента объекта
принимается то численное значение Δрф при котором
этот элемент начинает получать средние разрушения.

19.

В нашем случае пределы устойчивости элементов
объекта следующие:
-для одноэт. кирпичного здания – Δрфlim= 20 кПа;
-для станков – Δрфlim= 15 кПа;
-для трубопроводов – Δрфlim= 30 кПа.
Значит для объекта в целом предельное значение
избыточного давления в нашем случае будет равно Δрфlim=
15 кПа.
8. Оценку устойчивости объекта проводим путем
сравнения предельного численного значения Δрф для объекта
Δрфlim= 15 кПа и максимального Δрф max для ядерного взрыва
Δрф max = 24 кПа (см. слайд 21).
Так как Δрфlim= 15 кПа (объекта) меньше Δрф max = 24 кПа
(взрыва) объект не устойчив к воздействию ударной волны
ядерного взрыва!

20. Устойчивость объекта к воздействию УВВ ядерного взрыва

21.

10 кПа
20 кПа
30 кПа
50 кПа
IV
III
II
ΔРmax=24кПа
I
I-зона слабых разрушений
II-зона средних разрушений
III-зона сильных разрушений
IV-зона полных разрушений

22. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ В ТАБЛИЧНОЙ ФОРМЕ

Элементы
объекта
Степень разрушения при
0-10
1020
2030
3040
4050
,кПа
l im
Элеме
нта
Здание
1эт.кирп.
20
Станки
15
Трубопрово
ды
30
max
Объек
та
15
24

23.

Заключение:
если объект неустойчив к воздействию УВВ
ядерного взрыва (как например, в нашем случае)
производят усиления его слабых конструктивных
элементов (1 эт. кирпичный дом) и (станки).
В кирпичном здании усиливают конструкции
перекрытий, стен и перемычек над проемами.
Станки размещают в защищенных помещениях
(например в подвальных со стенами,
обвалованными землей).