Experimental verification of movement of object subjected to underwater noncontact explosion

• Autorzy: Powierża Z. , Wojciechowska B.

Warianty tytułu

PL

Weryfikacja eksperymentalna ruchu obiektu obciążonego podwodną falą uderzeniową

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano operatorowo dystrybucyjną metodę parametrów brzegowych z wykorzystaniem S funkcji do obliczeń wytrzymałości ogólnej kadłuba okrętu przy obciążeniach udarowych od niekontaktowych wybuchów podwodnych. Modelem jest belka Eulera-Bernoulliego o dowolnie zmiennej masie, sztywności i wymiarach pływająca swobodnie na powierzchni wody, obciążona falą uderzeniową wywołaną wybuchem podwodnym. Modele belkowe rozpowszechnione w okrętownictwie dają obok prostego i przejrzystego opisu dużą dokładność w zakresie wytrzymałości ogólnej jak i w odniesieniu do pierwszych form drgań kadłuba. Jako obciążenie przyjęto ciśnienie za falą odbitą traktując przegrodę nieodkształcalną. Na podstawie wyprowadzonych zależności obliczono momenty gnące oraz naprężenia w poszczególnych przekrojach. Badania poligonowe wykonano w akwenie przybrzeżnym Zatoki Gdańskiej, umieszczając ładunki w płaszczyźnie wzdłużnej belki. Użyto materiał wybuchowy PMW-8. na podstawie pomiarów określono naprężenia w odpowiednich przekrojach belki. Odpowiednie wartości naprężeń obliczonych teoretycznie przedstawioną metodą oraz określonych na podstawie badań doświadczalnych zestawiono w tabeli wyznaczając ich procentową różnicę względną. Dodatkowo przedstawiono wpływ gęstości materiału wybuchowego (TNT) na prędkość i ciśnienie detonacji, oraz zmianę ciśnienia wraz ze wzrostem średnicy ładunku walcowego.

EN

Developed with the distribution method of boundary parameters with usage of S function to structure strength calculation by percussive loads from non-contact underwater explosions. Euler-Bernoulli beam equation is used as a model with an arbitrary variation of mass, rigidity and dimensions which floats on free surface of water. Beam model was loaded with shock wave caused by underwater explosion. Beam models used in shipbuilding, give apart from simple and clear description, great approximation in general structure strength range and in hull vibration calculation. Load is assumed in a form of pressure behind the return wave assuming non-deform wall. On the basis of derived dependences the bending moment and stress were calculated in individual sections. Research took place in the testing ground in the Bay of Gdansk, where the explosive charge was installed in the centre plane of longitudinal beam. PMW-8 was used as a blasting material. On the basis of measurements the stresses in appropriate sections of beam were define. Stress quantities theoretically calculated with this method and defined on the basis of experiment studies are presented in table determining their percentage relative difference. Additionally the effect of explosive material density on velocity, detonation pressure and on pressure change along with cylindrical diameter increase of material is presented.

Słowa kluczowe

PL

wybuch; ciśnienie; fala uderzeniowa

EN

explosion; pressure; shock wave

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 14, No. 1
• Strony: 311--320
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Powierża Z.

autor

Wojciechowska B.

• Gdynia Maritime University Faculty of Marine Engineering ul. Morska 83-87, 81-225 Gdynia, Poland tel.: [phone], fax.: [phone],

Bibliografia

• [1]  Andersson, G., Norrand, K., A Method of the Calculation of Vertical Vibration with Several Modes and some other Aspects of Ship Vibration, Transactions of RINA 111, s. 367-383, 1969.
• [2]  Bishop, R. E. D., Price, W. G., Gidrouprugost'sudov, (tłum. z ang.) Sudostr. Leningrad 1983.
• [3]  Bishop, R. E. D., Price, W. G., On model analysis of ship distortions in still water, Transactions of RINA, s. 151-160, 119 1978.
• [4]  Bishop, R. E. D., Price, W. G., The dynamical charakteristics of some dry hulls, Journal of Sound and Vibration 54, s. 29-38, 1977.
• [5]  Cole, R. H., Underwater explosions, Princeton New Jersey 1948.
• [6]  Korotkin, A. J., Prisojedinennyje massy sudna, Sudostr. Leningrad 1986.
• [7]  Krzewiński, R., Dynamika wybuchu, Cz. I, WAT 1982.
• [8]  Postnov, V. A., Kalinin, V.S., Rostovcec, D.M., Vibracja korablja, Sudostr. Leningrad 1983.
• [9]  Powierza, Z.,   Wytrzymałość ogólna kadłuba okrętu przy niekontaktowych wybuchach podwodnych, Zeszyty Naukowe AMW nr. 108A, Gdynia 1991.
• [10] Putov, N. E., Projektirovanije konstrukcji korpusa morskich Sudoł, Cz. 2. Izd. Sudostr. Leningrad 1977.