Nghiên cứu sự lan truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÕNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TÔ ĐỨC THỌ NGHIÊN CỨU SỰ LAN TRUYỀN CỦA SÓNG NỔ TRONG NƢỚC VÀ TƢƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ ĐỐI VỚI CHƢỚNG NGẠI CÔNG TRÌNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÕNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TÔ ĐỨC THỌ NGHIÊN CỨU SỰ LAN TRUYỀN CỦA SÓNG NỔ TRONG NƢỚC VÀ TƢƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ ĐỐI VỚI CHƢỚNG NGẠI CÔNG TRÌNH Chuyên ngành Mã số : Cơ kỹ thuật : 62.52.01.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS Vũ Đình Lợi PGS.TS Đàm Trọng Thắng Hà Nội - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả luận án Tô Đức Thọ ii LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc GS.TS Vũ Đình Lợi PGS.TS Đàm Trọng Thắng tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ có nhiều dẫn định hƣớng khoa học có giá trị giúp cho tác giả hoàn thành luận án Tác giả trận trọng cảm ơn động viên, khuyến khích kiến thức khoa học mà tập thể hƣớng dẫn chia sẻ cho tác giả thời gian thực luận án, giúp cho tác giả nâng cao lực phƣơng pháp nghiên cứu khoa học Tác giả trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Xây dựng công trình Quốc phòng, Trung tâm nghiên cứu ứng dụng kiểm định chất lƣợng công trình, Viện Kỹ thuật Công trình Đặc biệt, Phòng sau đại học, Học viện Kỹ thuật quân sự, tạo điều kiện thuận lợi trình nghiên cứu Tác giả xin trân trọng cảm ơn TS Lê Văn Trung (nguyên Trƣởng phòng Nổ-Vật cản, Viện Kỹ thuật Công binh), Giáo sƣ, Phó Giáo sƣ, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp cung cấp cho tác giả nhiều tài liệu quí hiếm, kiến thức khoa học đại nhiều lời khuyên bổ ích có giá trị Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn ngƣời thân gia đình thông cảm, động viên chia sẻ khó khăn với tác giả suốt thời gian làm luận án Tác giả Tô Đức Thọ iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ix Danh mục bảng xiii Danh mục hình vẽ, đồ thị xvi MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN CÔNG TÁC NỔ DƢỚI NƢỚC 1.1 Phân loại dạng nổ dƣới nƣớc 1.2 Phân loại đối tƣợng chƣớng ngại, công trình dƣới nƣớc 1.3 Tình hình nghiên cứu nổ dƣới nƣớc giới 1.3.1 Quá trình vật lý học xảy nổ trong môi trƣờng nƣớc 10 1.3.2 Nghiên cứu trình học xuất phá hủy đất đá dƣới đáy nƣớc 13 1.3.3 Nghiên cứu tƣơng tác sóng xung kích với chƣớng ngại dƣới nƣớc 18 1.3.4 Nghiên cứu nâng cao hiệu nổ dƣới nƣớc nghiên cứu giải pháp làm suy giảm sóng xung kích nƣớc 20 1.4 Tình hình nghiên cứu nổ dƣới nƣớc Việt Nam 21 1.5 Những tồn hƣớng giải nghiên cứu nổ dƣới nƣớc 26 1.5.1 Tồn nghiên cứu nổ dƣới nƣớc 26 1.5.2 Hƣớng nghiên cứu giải vấn đề tồn 26 1.6 Kết luận 27 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NỔ TRONG MÔI TRƢỜNG iv NƢỚC VÀ TƢƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ VỚI CHƢỚNG NGẠI 28 2.1 Cơ sở lý thuyết truyền sóng nổ môi trƣờng nƣớc 28 2.1.1 Quá trình hình thành phát triển bóng khí sóng xung kích nổ dƣới nƣớc 28 2.1.2 Qui luật phát triển bóng khí nổ môi trƣờng nƣớc 30 2.1.3 Quá trình truyền sóng xung kích môi trƣờng nƣớc tham số mặt sóng xung kích nƣớc 32 2.2 Ảnh hƣởng mặt thoáng mặt đáy đến sóng xung kích môi trƣờng nƣớc 36 2.2.1 Ảnh hƣởng mặt thoáng đến sóng xung kích 36 2.2.2 Ảnh hƣởng mặt đáy đến sóng xung kích 38 2.3 Nghiên cứu tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại có kích thƣớc vô hạn môi trƣờng nƣớc 42 2.3.1 Nghiên cứu, tính toán tác dụng học gián tiếp lƣợng nổ lên chƣớng ngại đáy nƣớc 43 2.3.2 Nghiên cứu tƣơng tác sóng xung kích dƣới nƣớc tác dụng lên chƣớng ngại không xem xét đến yếu tố nhiễu xạ sóng hịu 49 tải trọng t 2.4 Kết luận 54 Chƣơng NGHIÊN CỨU NHIỄU XẠ SÓNG VÀ TẢI TRỌNG DO SÓNG XUNG KÍCH TRONG NƢỚC TÁC ĐỘNG LÊN CHƢỚNG NGẠI 55 3.1 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại môi trƣờng nƣớc 55 3.1.1 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại cứng bất động, kích thƣớc hữu hạn hình dạng 56 3.1.2 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại hình cầu 59 3.1.3 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại hình trụ dài vô hạn 60 v 3.1.4 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại hình ellip tròn xoay 62 3.2 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại phẳng hình nêm 64 3.2.1 Sóng nổ trƣợt mặt chƣớng ngại hình nêm 64 3.2.2 Sóng nổ tƣơng tác theo phƣơng pháp tuyến đến góc chƣớng ngại dạng nêm (tƣơng tác pháp tuyến mặt) 66 3.2.3 Sóng nổ tƣơng tác theo góc lên mặt chƣớng ngại nêm hƣớng 67 ngại d 3.3 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại, công trình quân 70 3.3.1 Tƣơng tác sóng nổ dƣới nƣớc với góc chƣớng ngại chịu tải trọng trực tiếp trƣợt hịu 72 tải trọng t 3.3.2 Tƣơng tác sóng nổ dƣới nƣớc với góc chƣớng ngại chịu tải trọng trƣợt khuất 74 3.4 Thiết lập chƣơng trình khảo sát số tƣơng tác sóng xung kích phẳng môi trƣờng nƣớc tác dụng lên chƣớng ngại, công trình có kể đến nhiễu xạ sóng 76 3.4.1 Chƣơng trình tính 76 3.4.2 Thử nghiệm số với chƣớng ngại phẳng 79 3.4.3 Thử nghiệm số với chƣớng ngại có hình dạng đặc biệt 92 3.5 Kết luận 100 Chƣơng NỔ THỰC NGHIỆM TRONG MÔI TRƢỜNG NƢỚC BIỂN 101 4.1 Mô tả thí nghiệm 101 4.1.1 Phân tích lựa chọn mô hình thí nghiệm 101 4.1.2.Thiết bị thí nghiệm 104 4.1.3.Trình tự tiến hành thí nghiệm 107 vi 4.2 Phân tích kết thí nghiệm 111 4.2.1 Xác định tham số đặc trƣng sóng xung kích lan truyền nƣớc 111 4.2.2 Xác định cƣờng độ sóng phản xạ lên chƣớng ngại môi trƣờng nƣớc 118 4.2.3 Nghiên cứu đánh giá giải pháp giảm thiểu sóng xung kích nƣớc việc sử dụng vật liệu đặc biệt gắn chƣớng ngại 120 4.3 Phân tích, so sánh tƣơng tác sóng xung kích với chƣớng ngại từ thử nghiệm thực tế với phƣơng pháp tính toán khác 123 4.3.1 So sánh phƣơng pháp tính toán theo chƣơng trình UNDEXLOAD luận án lập có xem xét đến lý thuyết nhiễu xạ với thử nghiệm thực tế 123 4.3.2 So sánh phƣơng pháp tính toán theo phần mềm ANSYSAUTODYN với thử nghiệm thực tế 127 4.3.3 So sánh tổng hợp phƣơng pháp 133 4.4 Kết luận .133 KẾT LUẬN .135 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ .139 TÀI LIỆU THAM KHẢO .141 PHỤ LỤC 147 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Danh mục ký hiệu Ký hiệu Diễn giải tên ký hiệu A A0 Aj AM a a0 a2 Bj D Dm E Е f(ny) f(t) hệ số phản xạ hệ số, thuốc nổ amonit số 6JV 66 số đƣợc xác định từ nổ thí nghiệm công riêng phá hoại tốc độ âm nƣớc tốc độ truyền sóng môi trƣờng thí nghiệm tốc độ sóng dọc lan truyền đáy số đƣợc xác định từ nổ thí nghiệm tốc độ sóng xung kích đƣờng kính (bề dày) gỗ lớn lƣợng riêng trị số lƣợng riêng an toàn tính toán hàm số tác dụng nổ lƣợng nổ dài hàm thời gian hàm số đặc trƣng cho ảnh hƣởng chiều dài tƣơng đối lƣợng nổ đến hiệu phá huỷ hệ số phụ thuộc vào hình dạng vật thể tải trọng gây sóng phản xạ nhiễu xạ tải trọng sóng tới chiều sâu đặt lƣợng nổ nƣớc chiều sâu nƣớc xung riêng hệ số đặc trƣng cho tiêu tốn lƣợng nổ để phá hủy đơn vị thể tích đất đá tƣơng ứng lƣợng nổ tập trung hệ số phụ thuộc vào loại đất đá thuốc nổ hệ số ảnh hƣởng mặt đáy hệ số phụ thuộc vào độ bền độ ẩm gỗ hệ đặc trƣng cho ảnh hƣởng nƣớc hệ số ảnh hƣởng mặt nƣớc hệ số xét đến ảnh hƣởng nƣớc tƣơng ứng lƣợng nổ tập trung hệ số xét đến ảnh hƣởng nƣớc tƣơng ứng lƣợng nổ dài hệ số đặc trƣng cho tiêu tốn lƣợng nổ để phá f(μ) F0 ( ) ( ) H h i K k kd Kg Kh km kn Kny Ky Đơn vị m/s m/s m/s m/s m J/m2 J/m2 m m Pa.s kg/m3 viii rspn r0 T1 t uф uth w w1 µ ρ ρ0 2 hủy đơn vị thể tích đất đá tƣơng ứng lƣợng nổ dài hệ số phụ thuộc vào hình dạng vật thể áp lực riêng thành phần sóng nhiễu xạ phản xạ chiều dày lớp đất đá cần phá hủy áp suất không khí mặt nƣớc áp suất mặt sóng xung kích áp suất cực đại sóng xung kích áp suất sóng phản xạ áp suất ban đầu nƣớc áp suất hạt mặt sóng xung kích khối lƣợng lƣợng nổ khối lƣợng thuốc nổ tính mét dài lƣợng riêng chất nổ tiêu thuốc nổ bán kính từ tâm nổ đến điểm khảo sát bán kính vùng nguy hiểm gây an toàn cho đối tƣợng bán kính phễu phá hủy bán kính ranh giới, mà lớn xuất sóng dãn phản xạ khoảng cách từ tâm lƣợng nổ đến gỗ xa bán kính giãn nở sản phẩm nổ bán kính lƣợng nổ hình cầu thuốc nổ TNT chu kỳ dao động bóng khí thời gian xét tốc độ hạt mặt sóng xung kích tốc độ tới hạn phá hủy hạt vật liệu chiều sâu phễu phá hủy chiều sâu chôn thuốc hệ số hấp thụ lƣợng đáy nƣớc mật độ nƣớc mật độ chất nổ mật độ vật liệu đáy ρф mật độ hạt mặt sóng xung kích τ µ thời gian tác dụng sóng hệ số phụ thuộc vào loại đất đá thuốc nổ Mst Pp P1 p pm ppx p0 pф Q Qy Q0 qtt R Rn.h Rp R1 r Mst KPa m Pa Pa Pa Pa Pa Pa kg kg/m J/kg m m m m m m m s s m/s m/s m m kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 s 142 11 Nguyễn Xuân Kiều, Đàm Trọng Thắng (2007) Xác định tiêu thuốc nổ nổ mìn phá tơi đá nước lượng nổ đặt môi trường đất đá Tạp chí Nghiên cứu KHKT-CN quân sự, số 21.12-2007 12 Đàm Trọng Thắng (2001), Xây dựng phương trình xung riêng truyền vào đất đá dọc theo thành lỗ khoan nổ mìn phá đá nước Tạp chí Công nghiệp Mỏ số 2/2001 13 Hồ Sĩ Giao (1981) Tìm hiểu nổ NXB Khoa học Kỹ thuật- Hà nội 1981 14 Đàm Trọng Thắng (2006), Thực trạng công tác nổ mìn phá đá nước xây dựng Tạp chí Kỹ thuật trang bị ngành KTQĐ, số tháng 11/2006 15 Đàm Trọng Thắng (2012) Nghiên cứu qui luật lan truyền sóng dãn phản xạ từ mặt phân cách bua sản phẩm nổ lỗ mìn phá đá nước Tạp chí KHKT Mỏ - Địa chất số 40/ 2012 16 Đàm Trọng Thắng (2013) Nghiên cứu qui luật lan truyền sóng nén phản xạ từ đáy lỗ mìn phá đá nước Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, số 24, tháng 4/2013 17.Đàm Trọng Thắng (2007), Phương pháp dự báo ảnh hưởng chiều sâu nước đến tác dụng học lượng thuốc tập trung đáy nước Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học ngành Vũ Khí 2-2007 18 Vũ Văn Thành, Tô Giang Lam (2013) Giải pháp sửa chữa gia cường khẩn cấp để đảm bảo giao thông cho nhịp cầu Châu Ổ, Km 1.036+275 QL1A, tỉnh Quảng Ngãi Tạp chí Cầu đƣờng Việt Nam ISSN1859-459X Số 3-2013.- Tr 40 - 48 19 Nguyễn Văn Tính, Đàm Trọng Thắng, Trần Hoài Nam (2012), Công tác nổ mìn, Nhà xuất Quân đội nhân dân, Hà Nội 20 Lê Văn Trung (1990) Báo cáo tổng kết đề tài cấp Nhà nƣớc Nổ mở luồng qua đá san hô, Hà Nội 143 21 Lê Văn Trung, Trần Hồng Minh, Đàm Trọng Thắng, Lê Quang Hồng, Thiết lập mô hình để xác định công thức tính lượng nổ đa môi trường đất đá Báo cáo khoa học Hội nghị khoa học Mỏ Địa chất lần thứ 23- Hà Nội tháng 11/2012 Tiếng Anh 22 ANSYS AUTODYN (2011), Manuals Version 14.0 ANSYS 23 Allen M P and Tildesley D J (1993), Computer simulation in chemical physics, Kluwer, Dordrecht 24 Bangash M Y H (1993), Impact and explosion, Blackwell Scientific Publications, Oxford 25 Brett J M (1997), Numerical modeling of shock wave and pressure pulse generation by underwater explosions, DSTO-TR-0677, Austrian 26 Brinkley S R and Kirkwood J G (1947), Theory of the propagation of shock waves, Physics Review, 71:606 27 Bernard Le Mehaute, Shen Wang (1996), Water Waves Generated by Underwater Explosions, Defense Nuclear Agency Alexandria 28 Benson D J (1992), Computational methods in Lagrangian and Eulerian hydrocodes, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 99:235-394 29 Bangash M.Y.H (2009), Shock, Impact and Explos.ion_Structural Analysis and Design, Springer 30 Charles L.Mader (2008), Numerical modeling of explosives and propellants, CRC Press 31 Chiesum J E and Shin Y S (1997), Explosion gas bubbles near simple boundaries, Shock and Vibration, (1): 11-25 32 Chong W K., Lam K Y., Yeo K S., Liu G R and Chong O Y (1999), A comparison of simulation's results with experiment on water mitigation of an explosion Shock and Vibration, 6:73-80 144 33 Ciccootti G, Frenkel D and McDonald I R (1987), Simulation of liquids and solids, North-Holland 34 Cole R H (1948), Underwater explosions, Princeton University Press 35 Department of the army field manual (1967), Explosives and demolitions, Department of the army Washington 36 Gong S W., Lam K Y and Liu G R (1999), Computational simulation of ship section subjected to underwater shock, In Shim et'al (eds.) Impact Response of Materials and Structures, pp 413-419, Oxford 37 Keith G Webster (1-2007), Investigation of Close Proximity Underwater Explosion Effects on a Ship-Like Structure Using the Multi-Material Arbitrary Lagrangian Eulerian Finite Element Method, Faculty of Virginia Polytechnic Institute and State University 38 Philip Bulson (1997), Explosive loading of engineering structures, University of Southampton 39 John Philip Best (1991), The dynamics of underwater explosion, University of Wollongong 40 James E.Chisum (12-1996), Simulation of the dynamic behavior of explosion gas bubbles in a compressible fluid medium, Naval Postgraduate school 41 Tata Mc Graw (1995), Finite Element Analysis- Theory and Programming, Second Edition, Hill Publishing Company Limited New Delhi 42 Siddharth Avachat (8-2012), Experimental and numerical analyses of dynamic deformation and failure in marine structures subjected to underwater impulsive loads, Georgia Institute of Technology 43 Valery K Kedrinskii (2005), Hydrodynamics of Explosion _Experiments and Models, Springer 145 44 Zamyshlyayev B V (1973) Dynamic Loads in Underwater Explosion, AD-757183 45 Zhang S Z (1976), Detonation and its applications Press of National Defense Industry, Beijing 46 Zhao H Z (1998), Water mitigation effects on the detonation in a confined chamber, proceedings of HPC Asia'98 3rd High performance Computing Asia Conference, 1:808-811, Singapore 47 Zhao H Z (2001), Water effects on shock wave delay in free fields, Explosion and Shock Waves (in Chinese), 21 (1): 26-28 Tiếng Nga 48 Баум .А., и Орленко Л П (2002), изика взрыва том 1, Москва 49 Баум .А., и Орленко Л П (2002), изика взрыва том 2, Москва 50 Галкин В.В., Гильманов Р.А., Дроговейко И.З Взрывные работы под водой Недра, Москва 1987 51 Дувнов (Л.В) Бахревин (H.C) (1973), Пpoмышленные взрыватые вешества Издательство “Heдра” Mocквa 52 Б В Замышляев, Ю.С Яковлев (1967), Динамические Нагрузки При Подводном Взpыве Ленинград 53 Котляревский В А и другие (1989), Убежища гражданской обороны – Конструкция и расчет Стройиздат Mocквa 54 Kyтузова (Б.И) (1967), Paзpyшeние горных пород, “Heдра” Mocквa 55 Kyтузова (Б.И) (1974), Пpoeктирование взрывных paбот, “Heдра” Mocквa 56 Kyтузова (Б.И) (1983), Cпpaвочниқ взрывника, “Heдра” Mocквa 57 Pукoвдство для иженерных войсқ (1959, 1969), Подрывные paбoты Boeннoe издательcтво министерства обороны сoюза CCCP, Москва 146 58 Caлaмaхин (Т.М) (1961), Paзpyшeние взрывoм элементов конструкщйй, Издание ВИА Москва 59 Caлaмaхин (Т.М) (1967), Пособие для решение задач по теории мexaничecкого действия взрыва, Издание ВИА Москва 60 Ляхов Г М (1964), Основы динамики взрыва грунтах и жидких средах “Недра” Mocквa 61 Ляхов Г М (1967), Волны в плотных средах и нагрузки на сооружениях “Наука” Mocквa 62 Ляхов Г М (1974), Основы динамики взрывных волн в грунтах и горных породах “Недра” Mocквa 63 Ляхов Г М (1982), Волны в грунтах и пористых многокомпонентых средах “Наука” Mocквa 64 Οpленко Л.П (2004), Физика взрыва “ФИЗМАТЛИТ” Mocквa 65 Лужин О В и другие (1981), Расчет конструкций и сооружений на действие взрывных волн “Стройиздат” Mocквa 147 PHỤ LỤC CHƢƠNG TRÌNH I CHƢƠNG TRÌNH UNDEXLOAD Option Explicit Const Pi = 3.14159 Const Epxilon = 0.001 'Sai so tinh ap suat vung nhieu dong Private Beta As Double 'goc mo chuong ngai vat hinh nem Private Gama As Double 'goc toi cua song so voi be mat Private A0 As Double 'toc song xung kich toi Private ttong As Double 'gioi han thoi gian khao sat Private Pmax As Double 'sieu ap mat song toi Private teta As Double 'thoi gian tri song toi Private nt As Integer 'so diem khao sat theo thoi gian Private Pnx As Double 'tri so ap suat song nhieu xa Private P(100, 100) As Double 'ap suat tong Private r(100) As Double, alfa(100) As Double Private A0t As Double Private Sub NhapSoLieu() Pmax = Sheet1.Cells(3, "B").Value teta = Sheet1.Cells(4, "B").Value Gama = Pi * Sheet1.Cells(5, "B").Value / 180 'Doi radian Beta = Pi * Sheet1.Cells(6, "B").Value / 180 'Doi radian A0 = Sheet1.Cells(7, "B").Value ttong = Sheet1.Cells(8, "B").Value nt = Sheet1.Cells(9, "B").Value End Sub 148 Private Function ACOSH(z As Double) As Double ACOSH = Log(z + Sqr(z * z - 1)) End Function 'ham nguoc cua ham cosin hypebolic Private Function Ft(tx As Double) As Double If tx Dim Rb As Double, Ra As Double Select Case Gama Case Pi / 'song vuong goc voi be mat If alfa(i) >= And alfa(i) < Pi / Then If alfa(i) = Then Pnx = Exit Sub Else Rb = A0t / Sin(alfa(i)) End If If r(i) < Rb And r(i) >= A0t Then Pnx = If r(i) >= Rb Then Pnx = End If If alfa(i) >= Pi / And alfa(i) < Pi Then If r(i) >= A0t Then 149 Pnx = End If End If Case 'song truot tren be mat (song song) If alfa(i) >= And alfa(i) = A0t Then Pnx = End If If alfa(i) > Pi / And alfa(i) = A0t And r(i) Rb Then Pnx = End If If alfa(i) > Pi And alfa(i) A0t Then Pnx = 'MsgBox "day roi" 'End End If End If End Select End Sub Private Sub TinhNhieuXaDonvi(tgian As Double, i As Integer) Dim s1 As Double, s2 As Double, tt As Double Dim th As Double, tg As Double 150 Dim k As Integer, z As Double A0t = A0 * tgian Select Case Gama Case ' Song truot theo mot canh chuong ngai If r(i) >= A0t Then Call DieuKienBien(i) If r(i) < A0t Then z = ACOSH(A0t / r(i)) tg = Pi / Beta: tt = Pi * Pi / Beta: th = tg * alfa(i) s1 = 0: k = Do s2 = (1 / k) * Sin(tt * k) * Cos(th * k) / Exp(tg * k * z) s1 = s1 + s2 k=k+1 Loop Until Abs(s2) < Epxilon s1 = s1 * / Pi Pnx = tg + s1 End If Case Pi / ' Song vuong goc voi chuong ngai If r(i) >= A0t Then Call DieuKienBien(i) If r(i) < A0t Then z = ACOSH(A0t / r(i)) tg = Pi / Beta: tt = Pi * Pi / Beta / 2: th = tg * alfa(i) s1 = 0: k = Do s2 = (1 / k) * (Sin(tt * k) + Sin(3 * tt * k)) * Cos(th * k) / Exp(tg * k * z) 151 s1 = s1 + s2 k=k+1 Loop Until Abs(s2) < Epxilon s1 = s1 * / Pi Pnx = * tg + s1 End If End Select End Sub Public Sub TinhTaiTrong() ' { Nhieu xa song no P(t) } Dim As Double, s1 As Double, s2 As Double, tau As Double, h As Double Dim i As Integer, j As Integer, ii As Integer, k As Double, td As Double Call NhapSoLieu k = ttong / nt 'buoc nhay thoi gian i = 'bat dau nhap so lieu tu dong thu 13 Do 'so lieu vi tri cac diem khao sat theo r va alfa r(i) = Sheet1.Cells(i + 12, "D").Value alfa(i) = Pi * Sheet1.Cells(i + 12, "E").Value / 180 Call TinhNhieuXaDonvi(0, i) P(i, 0) = Pnx * Pmax Sheet1.Cells(i + 12, "F").Value = Round(P(i, 0), 3) For ii = To nt td = ii * k Call TinhNhieuXaDonvi(td, i) 152 P(i, ii) = Pnx * Pmax '(* Tich phan diuamen *) h = td / (6 * ii): s1 = 0: s2 = 0: For j = To * ii - tau = j * h Call TinhNhieuXaDonvi(td - tau, i) If (j Mod 2) = Then s2 = s2 + Ft(tau) Else s1 = s1 + Ft(tau) End If Next j = h / * (Ft(0) + Ft(td) + * s1 + * s2) P(i, ii) = P(i, ii) + Sheet1.Cells(i + 12, ii + 6).Value = Round(P(i, ii), 3) Next ii i=i+1 Loop Until Sheet1.Cells(i + 12, "E").Value = "" End Sub II CHƢƠNG TRÌNH UNDEXLOAD-1 Option Explicit Public Const Pi = 3.14159 Public Const Epxilon = 0.001 'Sai so tinh ap suat vung nhieu dong Public A0 As Double 'toc song xung kich toi Public tgian As Double 'gioi han thoi gian khao sat Public Pmax As Double 'sieu ap mat song toi 153 Public teta As Double 'thoi gian tri song toi Public nt As Integer 'so diem khao sat theo thoi gian Public Pnx As Double 'tri so ap suat song nhieu xa Public A0t As Double Public Function ACOSH(z As Double) As Double ACOSH = Log(z + Sqr(z * z - 1)) End Function 'ham nguoc cua ham cosin hypebolic Public Function ArcSin(z As Double) As Double Select Case z Case ArcSin = Pi / Case -1 ArcSin = -Pi / Case Else ArcSin = Atn(z / Sqr(1 - z * z)) End Select End Function 'ham nguoc cua ham Sin Public Function ArcCos(z As Double) As Double If z = Then ArcCos = Pi / Else If z < Then ArcCos = Pi - Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) Else ArcCos = Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) End If End If 154 End Function 'ham nguoc cua ham Cos Sub Kt() MsgBox (180 * ArcSin(0.5) / Pi) End Sub Public Function ACOSH(z As Double) As Double ACOSH = Log(z + Sqr(z * z - 1)) End Function 'ham nguoc cua ham cosin hypebolic Public Function ArcSin(z As Double) As Double Select Case z Case ArcSin = Pi / Case -1 ArcSin = -Pi / Case Else ArcSin = Atn(z / Sqr(1 - z * z)) End Select End Function 'ham nguoc cua ham Sin Public Function ArcCos(z As Double) As Double If z = Then ArcCos = Pi / Else If z < Then ArcCos = Pi - Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) Else ArcCos = Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) End If End If 155 End Function 'ham nguoc cua ham Cos Sub Kt() MsgBox (180 * ArcSin(0.5) / Pi) End Sub Public Function ACOSH(z As Double) As Double ACOSH = Log(z + Sqr(z * z - 1)) End Function 'ham nguoc cua ham cosin hypebolic Public Function ArcSin(z As Double) As Double Select Case z Case ArcSin = Pi / Case -1 ArcSin = -Pi / Case Else ArcSin = Atn(z / Sqr(1 - z * z)) End Select End Function 'ham nguoc cua ham Sin Public Function ArcCos(z As Double) As Double If z = Then ArcCos = Pi / Else If z < Then ArcCos = Pi - Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) Else ArcCos = Atn(Sqr((1 - z * z) / z / z)) 156 End If End If End Function 'ham nguoc cua ham Cos Sub Kt() MsgBox (180 * ArcSin(0.5) / Pi) End Sub [...]... chọn luận án Nghiên cứu sự lan truyền của sóng nổ trong nước và tương tác của sóng nổ đối với chướng ngại công trình có tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong giải quyết các vấn đề trên Mục đích của luận án - Nghiên cứu khai thác cơ sở lý thuyết chung của quá trình lan truyền sóng nổ trong môi trƣờng nƣớc và tƣơng tác của sóng nổ với chƣớng ngại có một số hình dạng khác nhau; - Trên cơ... hƣớng nghiên cứu về tác động cơ học cơ học khi nổ dƣới nƣớc: 8 + Nghiên cứu quá trình vật lý cơ học xảy ra khi nổ trong trong môi trƣờng nƣớc; + Nghiên cứu quá trình cơ học phá hủy đất đá đáy nƣớc; + Nghiên cứu tƣơng tác sóng nổ đối với các đối tƣợng chƣớng ngại, công trình dƣới nƣớc và vấn đề an toàn nổ dƣới nƣớc 1.2 Phân loại các đối tƣợng chƣớng ngại, công trình dƣới nƣớc Quá trình tƣơng tác của sóng. .. pháp nghiên cứu của luận án Chương 2- Cơ sở lý thuyết về nổ trong môi trƣờng nƣớc và tƣơng tác của sóng nổ với chƣớng ngại Trình bày nghiên cứu về nổ dƣới nƣớc Cụ thể là làm rõ quá trình truyền sóng nổ trong môi trƣờng nƣớc từ đặc tính đến quá trình hình thành và lan truyền sóng xung kích khi nổ trong nƣớc Làm rõ ảnh hƣởng của đáy và mặt thoáng đến sóng xung kích và chỉ ra đƣợc các trƣờng hợp tƣơng tác. .. phải nghiên cứu và hiểu sâu sắc về các quá trình cơ học xảy ra khi nổ dƣới nƣớc và tƣơng tác của sóng nổ với chƣớng ngại công trình Về phƣơng diện hệ thống lý luận chung về nổ dƣới nƣớc đã có rất nhiều công trình nghiên cứu theo các hƣớng nhƣ: sự lan truyền 2 sóng nổ trong môi trƣờng nƣớc; các hiệu ứng xảy ra khi sóng nổ gặp mặt nƣớc và đáy nƣớc; tác dụng cơ học bằng lƣợng nổ đặt trực tiếp trong và trên... hợp tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại công trình Trình bày bài toán tác dụng sóng nổ dƣới nƣớc khi lƣợng nổ đặt gián tiếp lên chƣớng ngại có hình dạng, kích thƣớc vô hạn Chương 3- Nghiên cứu nhiễu xạ sóng và tải trọng do sóng xung kích trong nƣớc tác động lên chƣớng ngại Nghiên cứu lý thuyết nhiễu xạ sóng xung kích khi sóng nổ dƣới nƣớc tác dụng lên các chƣớng ngại có kích thƣớc hữu hạn và hình dạng... chƣơng trình tính toán, khảo sát số và tìm ra qui luật của quá trình tƣơng tác của sóng xung kích nhiễu xạ tổng hợp tác dụng lên các dạng chƣớng ngại công trình dƣới nƣớc; - Đề xuất giải pháp làm suy giảm sóng xung kích tác dụng vào chƣớng ngại công trình, nhằm nâng cao khả năng chịu tải trọng nổ dƣới nƣớc cho chƣớng ngại công trình 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án Trong luận án tập trung nghiên. .. lên công trình, chƣa xem xét sự ảnh hƣởng của hình dạng chƣớng ngại, công trình, đặc biệt chƣa xem xét qui luật nhiễu xạ sóng khi sóng tới gặp chƣớng ngại trong các tính toán, chƣa có giải pháp bảo vệ lâu dài các công trình biển dƣới tác dụng của sóng nổ dƣới nƣớc Chính vì vậy rất cần các nghiên cứu đề cập sâu sắc các vấn đề trên Từ các lý do đó việc lựa chọn luận án Nghiên cứu sự lan truyền của sóng. .. dƣới nƣớc tƣơng tác với chƣớng ngại có hình dạng bất kỳ 57 Hình 3.3 Tải trọng đơn vị 57 Hình 3.4 Sóng nổ dƣới nƣớc tƣơng tác với chƣớng ngại hình cầu 59 Hình 3.5 Sóng nổ tƣơng tác với chƣớng ngại hình trụ 61 Hình 3.6 Sóng nổ dƣới nƣớc tƣơng tác với chƣớng ngại hình ellip tròn xoay Hình 3.7 Sự nhiễu xạ của sóng nổ trƣợt dọc trên cạnh của chƣớng ngại nêm 62 64 Hình 3.8 Sóng tới tƣơng tác theo phƣơng... sóng nổ với các bề mặt khác nhau của mô hình chƣớng ngại công trình và tƣơng tác của sóng nổ với các chƣớng ngại có hình dạng đặc biệt Kết quả chƣơng trình đã lập là sự phân bố áp suất, áp lực lên chƣớng ngại Chương 4- Nổ thực nghiệm trong môi trƣờng nƣớc biển Thử nghiệm nổ dƣới nƣớc để xác định các tham số sóng nổ trong điều kiện thực tế Xây dựng các công thức thực nghiệm xác định các tham số này trong. .. b Hình 3.9 Sóng nổ tƣơng tác theo một góc bất kỳ lên các mặt của nêm: Phản xạ lên một mặt; b Phản xạ lên hai mặt Hình 3.10 Mô hình chƣớng ngại, công trình dƣới nƣớc Hình 3.11 Sơ đồ tƣơng tác sóng nổ tác dụng lên mô hình chƣớng ngại, công trình dƣới nƣớc Hình 3.12 Nhiễu xạ của sóng nổ với góc chƣớng ngại theo phƣơng pháp tuyến (trƣờng hợp 1) Hình 3.13 Nhiễu xạ của sóng nổ với góc chƣớng ngại theo phƣơng ... công trình biển dƣới tác dụng sóng nổ dƣới nƣớc Chính cần nghiên cứu đề cập sâu sắc vấn đề Từ lý việc lựa chọn luận án Nghiên cứu lan truyền sóng nổ nước tương tác sóng nổ chướng ngại công trình ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÕNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ TÔ ĐỨC THỌ NGHIÊN CỨU SỰ LAN TRUYỀN CỦA SÓNG NỔ TRONG NƢỚC VÀ TƢƠNG TÁC CỦA SÓNG NỔ ĐỐI VỚI CHƢỚNG NGẠI CÔNG TRÌNH Chuyên ngành... Chƣơng NGHIÊN CỨU NHIỄU XẠ SÓNG VÀ TẢI TRỌNG DO SÓNG XUNG KÍCH TRONG NƢỚC TÁC ĐỘNG LÊN CHƢỚNG NGẠI 55 3.1 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại môi trƣờng nƣớc 55 3.1.1 Tƣơng tác sóng nổ với chƣớng ngại