Взрыв: физика, техника, технология

В книге доктора техн. наук В. В. Даниленко в систематическом виде рассматривается широкий круг вопросов, связанных со взрывом и использованием его энергии: элементы газовой динамики и теории ударных волн, уравнения состояния, теория детонации, кумуляция, фазовые превращения при ударном сжатии, высокоскоростной удар, методы измерений бы-стропротекающих процессов, свойства ВВ, взрывы в различных средах, средства инициирования взрыва, техника проведения взрывных работ, технологии динамического синтеза и спекания алмаза, в частности, детонационный синтез ультрадисперсных алмазов (или детонационных нано-алмазов),

Для научных работников, инженеров, технологов, специализирующихся в области прикладной физики взрыва и взрывных технологий. Может быть полезна аспирантам и студентам вузов соответствующих специальностей.

In the book in a systematic aspect the broad class of problems, bound with explosion and using of its energy is considered: elements of gas-dynamics and theory of shockwaves, equation of state, theory of a detonation, cumulation, phase changes at a shock compression, high-velocity shock, measurement methods of high-speed phenomenons, properties of explosive, explosions in different environments, facilities of initiation of detonation, engineering of conducting of blastings, know-how of dynamic synthesizing and sintering of diamond, in particular, detonation synthesizing of ultra dispersed diamonds (or detonation nanodiamonds).

The book is intended for the students, post-graduate students, physicists, engineers, technologists specialize in the area of applied physics of explosion and explosive technologies.
Содержание

Предисловие

Глава 1. Элементы газовой динамики
1.1. Уравнения газовой динамики
1.2. Характеристики уравнений газовой динамики.
Простые волны. Автомодельность
1.3. Элементарная теория ударных волн
1.4. Примеры взаимодействия волн. Распады разрывов.
1.5. Скорость звука
Литература к главе 1

Глава 2. Уравнение состояния
2.1. Краткий обзор
2.2. Квазигармоническая модель твердого тела
2.3. Учет плавления и испарения
2.4. Табличные и аппроксимационные уравнения состояния
2.5. Экспериментальные ударные адиабаты различных веществ и методы их нахождения
2.6. О температуре ударного сжатия
2.7. Уравнение состояния BKW
Литература к главе 2

Глава 3. Динамическая прочность
3.1. Влияние прочности на ударное сжатие и разгрузку ..
3.2. Динамическое деформирование материалов
3.3. Разрушение материалов при импульсном нагружении. Откольная прочность
3.3.1. Взаимодействие волн при отколе
3.3.2. Типы отколов
3.3.3. Методы измерения откольной прочности
3.3.4. Экспериментальные результаты
3.3.5. Механизм и кинетика откольного разрушения
3.3.6. О локализации деформации и разрушения при отколе
Литература к главе 3

Глава 4. Ударное сжатие пористого вещества
4.1. Вид ударных адиабат пористых тел
4.2. Ударное сжатие пористых тел в области малых давлений
4.3. Модели пористого тела
4.4. Волны расширения в пористых телах
4.5. Ударная сжимаемость кубического нитрида бора
4.6. Ударное компактирование алмазных порошков
4.7. Ударная сжимаемость алмазных порошков
4.7.1. Эксперименты
4.7.2. Расчеты ударных адиабат
4.8. Определение равновесных условий плавления алмазных порошков
4.9. Тепловая неравновесность ударного сжатия порошков
Литература к главе 4

Глава 5. Кумуляция
5.1. Разновидности кумуляции
5.2. Прямое отражение УВ от преграды
5.3. Косое столкновение волн. Маховские волны ....
5.4. Столкновение детонационных волн
5.5. Кумулятивные струи
5.6. Сходящиеся сферические ударные волны
5.6.1. Фокусировка упругого предвестника
5.6.2. Фокусировка УВ с фазовым переходом
5.6.3. Фокусировка УВ в теплопроводном газе
5.7. Сходящаяся сферическая детонационная волна
5.8. Схлопывание полости.
Пузырек в сжимаемой жидкости
5.9. Неустойчивость схлопывания.пузырьков
5.10. Кумуляция в слоеных системах
5.11. Примеры прекращения неограниченной кумуляции
5.12. Неустойчивость контактных границ
5.13. Безударное сжатие шара
5.14. Сжатие мишеней термоядерного синтеза
5.15. Ускорение частиц с помощью газокумулятивных зарядов
Литература к главе 5

Глава 6. Высокоскоростной удар
6.1. Соударение частицы с преградой
6.2. Сквозное пробивание стеклотекстолита
6.3. Соударение длинных стержней с полубесконечной преградой
6.4. Взаимодействие с преградой потока частиц
6.4.1. Детонационное напыление
6.4.2. Сверхглубокое проникание порошковой струи ..
6.5. Соединение пластин при их косом столкновении (сварка взрывом)
6.6. Роль космогенныхударноволновых процессов в происхождении Земли и Луны
6.6.1. Происхождение Земли
6.6.2. Происхождение Луны
Литература к главе 6

Глава 7. Фазовые превращения в ударных волнах
7.1. Полиморфизм. Термодинамика и кинетика
7.2. Особенности полиморфных превращений в ударных волнах
7.3. Примеры полиморфизма при ударном сжатии
7.3.1. Железо
7.3.2. Олово
7.3.3. Углерод
7.3.4. Нитрид бора
7.3.5. Кремний
7.3.6. Двуокись кремния
7.3.7. Горные породы
7.4. Плавление при ударноволновом сжатии
7.4.1. Основные представления о плавлении под давлением
7.4.2. Плавление в ударной волне
Литература к главе 7

Глава 8. Детонация
8.1. Гидродинамическая теория детонации (модель ЗНД)
8.2. Модифицированные модели ЗНД
8.3. Вычисление параметров детонации
8.4. Измерение параметров детонации
8.4.1. "Внешние" методы измерений
8.4.2. "Внутренние" методы измерений
8.4.3. Исследование структуры зоны химической реакции при детонации твёрдых ВВ
8.4.4. Измерение температуры ПД
8.5. Термохимия детонации
8.6. Возбуждение детонации
8.6.1. Очаговый механизм возбуждения детонации в пористых ВВ
8.6.2. Возбуждение детонации гомогенных ВВ (адиабатный взрыв)
8.6.3. Возбуждение детонации ударом пластины или стержня
8.6.4. Инициирование лазерным импульсом
8.7. Неидеальная детонация
8.8. Обобщенное описание детонации
Литература к главе 8

Глава 9. Взрыв в различных средах
9.1. Понятие взрыва. Работа взрыва
9.2. Взрыв в воздухе
9.3. Взрыв в воде
9.4. Взрыв в грунте
9.4.1. Камуфлетный взрыв
9.4.2. Взрывы на выброс
9.5. Взрывные работы. Управление взрывом
9.6. Мирные атомные взрывы
9.7. Взрыв в газовзвесях и в пене
9.8. Термический взрыв
Литература к главе 9

Глава 10. Взрывчатые вещества
10.1. История создания ВВ
10.2. Общая характеристика и классификация ВВ ...
10.3. Промышленные взрывчатые вещества
10.4. Мощные бризантные ВВ и составы ,
10.5. Технологии изготовления зарядов
10.5.1. Влияние технологии литья на свойства заряда .
10.6. Детонационная способность ВВ
10.6.1. Критический диаметр заряда
10.6.2. Зависимость скорости детонации от диаметра заряда
10.6.3. Детонация с "внутренней" разгрузкой
10.6.4. Зависимость скорости детонации от плотности заряда
10.7. Чувствительность ВВ
10.7.1. Общая характеристика чувствительности
10.7.2. Чувствительность к удару
10.7.3. Чувствительность к прострелу пулей
10.7.4. Чувствительность к термическому импульсу
10.7.5. Минимальный инициирующий импульс
10.7.6. Чувствительность к инициированию ударной волной
10.8. Формы работы взрыва. Бризантность и фугасность ВВ
10.9. Метание продуктами взрыва
10.9.1. Метание пластин
10.9.2. Метание сферической оболочки
10.9.3. Метание при инициировании заряда от пластин.
10.9.4. Метание цилиндрической оболочки
10.9.5. Метание скользящей детонацией
10.9.6. Влияние на метание неидеальности детонации заряда
10.10. Основы техники безопасности при работе с взрывчатыми материалами
10.10.1. Организация работ с ВМ
10.10.2. Требования к персоналу
10.10-3. Гигиена труда и промсанитария
10.10.4. Общие правила обращения с ВМ
10.10.5. Транспортировка ВМ
10.10.6. Учет и хранение ВМ
10.10.7. Общие правила ведения взрывных работ
Литература к главе 10

Глава 11. Средства взрывания и инициирующие устройства
11.1. Способы взрывания
11.2.0Ш и ДШ
11.3. Капсюли-детонаторы
11.3.1. Высоковольтные (быстрые) детонаторы
11.3.2. Искровые ЭД
11.3.3. Детонаторы с взрывающимся мостиком
11.3.4. Детонаторы с взрывающейся фольгой
11.3.5. Лазерные детонаторы
11.4. Взрывные линзы
11.5. Многоточечные системы
11.5.1. Конструкция систем
11.5.2. Начальная асимметрия и разнолинамичность детонационного фронта
Литература к главе 11

Глава 12. Методы регистрации быстропротекающих процессов
12.1. Классификация методов регистрации
12.2. О точности измерений временных интервалов
12.3. Измерения с помощью фотохронографа
12.3.1. Краткое описание фотохронографа
12.3.2. Режимы регистрации явления
12.4. Многоканальные измерительные системы с применением оптических световодов
12.5. Метод оптического рычага
12.6. Электроконтактная многоканальная методика регистрации х, г. - диаграмм
12.7. Измерение давления манганиновыми датчиками .
Литература к главе 12

Глава 13. Взрывные камеры
13.1. Общее описание камер
13.2. Способы снижения взрывных нагрузок на стенки камеры
13.3. Расчеты импульсных нагрузок на стенки камеры..
13.4. Циркуляция ударных волн и температурные поля в камере
13.5. Определение несущей способности железобетонных взрывных камер
13.6. Взрывные камеры для дробления алмаза и керамики
Литература к главе 13

Глава 14. Алмаз
14.1. Алмаз: свойства, синтез, применение
14.2. Графитизация алмаза
14.3. Превращение графит-алмаз
14.3.1. Термодинамика
14.3.2. Кинетика
14.4. Плавление алмаза
Литература к главе 14

Глава 15. Ударно-волновой синтез алмаза
15.1. История открытия и разработки синтеза
15.2. Особенности ударно-волнового синтеза алмаза
15.3. Метод плоского нагружения
15.4. Осссимметричные устройства
15.5. Сферические устройства
15.6. Безампульный синтез
15.7. Динамико-статическое сжатие
15.8. Свойства взрывных алмазов
Литература к главе 15

Глава 16. Детонационные наноалмазы
16.1. Ультрадисперсная среда.
Наноматериаловедение и нанотехнологии
16.2. История открытия синтеза детонационных наноалмазов
16.3. Конденсация углерода в ПД. Влияние состава ВВ и условий взрыва
16.4. Особенности синтеза УДА
16.4.1. Анализ представлений о синтезе УДА
16.4.2. Фазовая диаграмма наноуглерода
16.4.3. Образование УДА на изэнтропе ПД
16.5. Аморфизация наноуглерода
16.6. О коагуляции углеродных кластеров в детонационной волне
16.7. Технология синтеза УДА
16.8. Свойства УДА
16.9. Модификация УДА
16.10. Применения УДА
16.11. Графитизация УДА
16.11.1. Кинетика графитизации
16.11.2. Термодинамическая оценка температуры начала графитизации
16.11.3. Графитизация и окисление наноалмазов
16.12. О плавлении детонационных наноалмазов в ударной волне
16.13. Эксперименты по спеканию наноалмазов
16.14. Образование УДА и параметры детонации

Литература к главе 16