ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И УДАРНО-ВОЛНОВЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТВЕРДЫЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2024-130-1-502-514Ключевые слова:
твердый диэлектрик, диэлектрик, электрический взрыв, генератор импульсов, ударно-волновые эффектыАннотация
С помощью физико-математической модели электровзрыва в твердой диэлектрической среде, согласованно описывающей работу разрядного контура импульсного генератора, расширение плазмы канала пробоя, генерацию и распространение ударно-волновых возмущений в диэлектрических материалах проведен анализ энергетических характеристик и ударно-волновых возмущений при электроврывном воздействии на материал для прогноза картины его разрушения в зависимости от параметров разрядного контура. Применительно к электровзрывному разрушению прочных материалов проанализирована связь параметров разрядного контура с энергетическими характеристиками ударной волны. Исследования проведены в Казахском агротехническом исследовательском университете им. С. Сейфуллина при финансировании Комитета науки Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант AP09058149. Исследование электроразрядного разрушения железобетонных изделий и твердых отходов для разработки мобильного комплекса их переработки и утилизации). Результаты работы могут быть использованы при создании установок по утилизации железобетонных шпал типа «Ш».
Библиографические ссылки
[1] Воробьев А.А. и др. Импульсный пробой и разрушение диэлектриков и горных пород. - Томск: Изд-во ТГУ, 1971.
[2] Семкин Б.В., Усов А.Ф., Курец В.И. Основы электроимпульсного разрушения материалов. - СПб.: Наука, 1995.
[3] Bluhm H., Frey W., Giese H., Hoppe P., Schultheis C., Sträbner R. Application of Pulsed HV Discharges to Material Fragmentation and Recycling // IEEE Trans. on Dielectrics and Electr. Insul. 2000. V. 7, № 5. P. 625 – 636.
[4] Muracami K, Dosho Y, Uemura K, Kimura H. Concrete demolition and surface scraping using high voltage pulse discharge. J AdvConcr Technol. 2011; 16:358 – 367.https://doi.org/10.3151/jact.16.358.
[5] Cho SH, Cheong SS, Yokota M, Kaneko K. The dynamic fracture process in rocks under high-voltage pulse fragmentation. Rock Mech Rock Eng. 2016; 49:3841 – 3853. https://doi.org/10.1007/s00603-016-1031-z.
[6] Burkin V.V., Kuznetsova N.S., Lopatin V.V. Characteristics of Electro Burst in Solids // Изв. вузов. Физика. 2006. №10. С. 192 – 195.
[7] Буркин В.В. Особенности взрывного воздействия при импульсном электрическом пробое прочных сред // Физика горения и взрыва. 1985. № 4. С. 113 – 118.
[8] Gavrilov I.M., Kukhta V.R., Lopatin V.V. Dynamics of Breakdown Phenomena in Nonuniform fields in Water // IEEE Trans. on Dielectrics and Electr. Insul. 1994. V. 1, № 3. P. 496 – 502.
[9] Никифоровский В.С., Шемякин Е.И. Динамическое разрушение твердых тел. - Новосибирск: Наука, 1979.
[10] Lopatin V.V., Noskov M.D., Badent R., Kist K., Shwab A.J. Positive discharge development in insulating oil. Optical observation and simulation // IEEE Trans. on Dielectrics and Electr. Insul. 1998. V. 5, № 2. P. 250 – 255.
[11] Вершинин Ю.Н. Электронно-тепловые и детонационные процессы при электрическом пробое твердых диэлектриков. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000.
[12] Кривицкий Е.В., Шамко В.В. Переходные процессы при высоковольтном разряде в воде. Киев: Науковадумка, 1979.
[13] Kuznetsova N., Zhgun D., Golovanevskiy V. Plasma blasting of rocks and rocks-like materials: An analytical model // Internatinal Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 150 (2022) 104986.
[14] Rompe R., Weizel W. Über das ToeplerscheFunkengesetz//Zs. Physik, B., 1944. Bd. 122.S. 9 – 12.
[15] Месяц Г.А., Королев Ю.Д. Физика импульсного пробоя газов. – М.: Наука, ГРФМЛ, 1991. – 222 с.
[16] Семкин Б.В., Усов А.Ф., Зиновьев Н.Т. Переходные процессы в установках электроимпульсной технологии. - СПб.: Наука, 2000.
[17] Уилкинс М.Л. Расчет упругопластических течений. Вычислительные методы в гидродинамике / Под ред. Ф. Олдер. - М.: Мир, 1967.
[18] Борн М., Гепперт-Мейер М. Теория твердого тела. Л.– М.: ОНТИ, 1938.
[19] Наугольных К.А., Рой Н.А. Электрические разряды в воде. - М.: Наука, 1971.
[20] Физика взрыва / Под ред. К.П. Станюковича. - М.: Наука, 1975.
[21] Буркин В.В., Макаров П.В., Семкин Б.В., Шубин Б.Г. импульсный пробой и расчет полей напряжений в твердых диэлектриах и горных породах / Физика импульсных давлений. Вып.44. 1979.
[22] Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения.- М.: Наука, 1974.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2024 Ермек Сарсикеев, Наталья Кузнецова, Павел Дунаев, Каныш Наурыз, Жаныбек Калиев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
