Numerical simulation of a blast effect in a soft formation
- 1 — Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
- 2 — Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
- 3 — Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod
Abstract
At present, there is a significant number of experimental and theoretical works devoted to the study of the properties of soft soils under explosive loading and experimental methods for determining the shock adiabats of soft soils. However, the results obtained are largely contradictory, and both further research into the basic properties of soft soils and an in-depth theoretical justification of the experimental methods themselves are required. This paper presents the results of a numerical study of the impact of a superimposed explosive charge on sandy soil through a metal impactor plate. The ground is modeled by S.S. Grigoryan’s compressible medium with irreversible volumetric and shear deformations. Numerical solutions obtained using various shock adiabats known in the scientific literature are compared with experimental data. As a result, a synthesized sand shock adiabat is proposed and justified in the range from low pressures up to 1 GPa. The influence of volumetric plastic deformations and friction forces on wave processes in the ground is analyzed.
References
- Абузяров М.Х. Метод распада разрывов в динамике упругопластических сред / М.Х.Абузяров,
- B. Г.Баженов, В.Л.Котов и др. // ЖВМ и МФ. 2000. Т. 40. № 6.
- Баженов В.Г. Анализ применимости модифицированного метода Кольского для динамических испытаний грунтовых сред в деформируемой обойме / В.Г.Баженов, А.М.Брагов, В.Л.Котов и др. // ПМТФ. 2000. Т. 41. № 3.
- Баженов В.Г. Численное моделирование нестационарного взаимодействия деформируемых сред при импульсном и взрывном нагружении / В.Г.Баженов, В.Л.Котов, А.В.Кочетков и др. // Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород: Сб. трудов международной научной конференции. 1998.
- Врагов A.M. Влияние влажности и гранулометрического состава на ударную сжимаемость песка / А.М.Брагов, Г.М.Грушевский//Письма в ЖТФ, 1993. Т.19. Вып.12.
- ВовкА.А. Поведение грунтов под действием импульсных нагрузок / А.А.Вовк, Б.В.Замышляев, Л.С.Евтерев и др. Киев: Наукова думка, 1984.
- Гердюков Н.Н. Исследование воздействия взрывного нагружения на мягкий грунт / Н.Н.Гердюков, А.Г.Иоивлев, С.А.Новиков // ПМТФ. 1992. № 2.
- Гердюков Н.Н. Исследование физико-механических характеристик песчаного грунта при динамическом нагружении: Препринт ВНИИЭФ. № 12-92 / Н.Н.Гердюков, А.Г.Иоивлев, С.А.Новиков, А.В.Чернов. М.: ЦНИИатоминформ, 1992.
- Гердюков Н.Н. Определение динамического коэффициента трения песчаного фунта о жесткую стенку / Н.Н.Гердюков, А.Г.Иоилев, С.А.Новиков //ПМТФ. 1995. Т. 36. №4.
- Григорян С. С. Об основных представлениях динамики грунтов // ПММ. 1960. Вып.4.
- Дианов М.Д. Ударная сжимаемость сухого и водонасыщенного песка / М.Д.Дианов, Н.А.Златин, C.М.Мочалов и др. // Письма в ЖТФ. 1976. Т.2. Вып.12.
- Котов B.Л. Численный анализ нагружения песчаного грунта взрывом накладного заряда / В.Л.Котов, A.В.Кочетков, С.В.Крылов, В.Р.Фельдгун//Вестник ННГУ, серия «Механика». 1999. Вып.1.
- Лагунов В.А. Измерение динамической сжимаемости песка при высоких давлениях / В.А.Лагунов, B. А.Степанов//ПМТФ. 1963. № 1.
- Ляхов Г.М. Волны в грунтах и пористых многокомпонентных средах. М,: Наука, 1982.
- Рыков Г.В. Экспериментальное исследование поля напряжений при взрыве в песчаном грунте // ПМТФ. 1964. №1.