Мобильная лаборатория «Взрывное разрушение льда и

Ст.н.сотр. Орлов М.Ю.
Доцент Михайличенко Ю.П.
1.
2.
3.
4.
Защита от метеоритов,
Увеличение добычи
природных
ископаемых на
Крайнем Севере
Отработка вооружений
в ледяных пустынях
Арктики,
Ликвидация ледяных
заторов.
Рисунки взяты из Интернета в режиме
открытого доступа
В НИИ прикладной математики и
механики постоянно ведутся научноисследовательские работы по разработке
защит элементов космических аппаратов
от поражающего действия частиц
космического мусора. Заказчики:
РосКосмос, ОАО «Астрофизика», ИСС и
др.
Следует помнить, что космическая
отрасль – локомотив отечественной
промышленности!!!
Современные объекты исследований –
алюминиевые сплавы, функциональноградиентные материалы (ФГМ),
асботекстолит, стеклотекстолит и лед и др.
Аналогичная установка стоит в США в Лос-Аламосе и Сандия. Полное
описание установки в коллективной монографии «Теоретические и
экспериментальные исследования поведения твердых тел» под ред. Герасимова
А.В., Изд-во Томского госуниверситета, 2007.
4
На аналогичном кластере была расшифрована в 2009 году
молекула ДНК. Краткий экскурс по теме «Информация в
биологии».
На базе 20-го отдела НИИ прикладной математики и
механики создана мобильная лаборатория «Взрывное
разрушение льда и природных материалов».
Известно, что лед (сейчас существует более 15 типов)
может иметь внеземную природу. Поэтому следует
детально изучать прочностные свойства льда. Все
помним 2006 года катастрофу с космическим шатлом
«Колумбия». После этой катастрофы американцы
стали развивать «ледовые» исследования.
Проведено 10 экспедиций, взорвано более 5000 кг в
тротиловом эквиваленте (ТНТ). Изучая лед на земле
мы сможем получить знания о льде в космосе
(прочностные свойства)!
Партнер лаборатории: ОАО «КузбасСпецВзрыв»,
Главное управление МЧС РФ Томской Области.
На фото: сотрудники МЛ, ОАО «КузбасСпецВзрыв» и
МЧС РФ по ТО
Экспедиция 2013 год: Основной результат – при подрыве ВВ (4 кг) во льду образуется
Майна диаметром 200 см. Лед – пористый, возможно формирование под действием
продуктов детонации откольной тарелки. Фото: Богомолов Г.Н.
Экспедиция 2014 год: Основной результат – при подрыве ВВ (8 кг) во льду образуется
Майна диаметром 430 см. Лед – менее пористый, возможно формирование под действием
продуктов детонации откольной тарелки. Отличие – состояние кромки льда. Фото: Орлов
М.Ю.
Экспедиция 2015 год: Основной результат – при подрыве ВВ (8 кг) во льду образуется
Майна диаметром 400 см. Заснеженный ледяной покров оказывает влияние на состояни
кромки льда и диаметр майны. Фото Орлов М.Ю., Заверткин А.И.
1. Запланировано реляционная база данных
«Взрывное разрушение льда». Объект исследования – речной
однолетний лед на р. Томь
2. Получены рекомендации для ОАО
«КузбассСпецВзрыв» и МЧС РФ по Томской области для более
эффективного разрушения данного природного материала.
3. Проект «Применение мобильной лаборатории "Взрывное
разрушение природных материалов" для создания школьных
инновационных методик обучения» занял 2-ое место на Сколково
Старап-2015
https://form.rst.startupvillage.ru/cabinet/request/registration.html
4. Суммированы экспериментальные и теоретические результаты
по динамическому нагружению льда. Разработан метод расчета и
физико-математическая модель поведения льда при
динамическом нагружении.
Физическая постановка задачи:
Ударник – крупногабаритный стальной ударник с оживальной головной
частью . Внешний диаметр оболочки был равен 480 мм, высота 11×102
мм, толщина стенки в цилиндрической части 15 мм. Внутри оболочка
была заполнена ВВ типа тринитротолуола (ТНТ). Скорость детонации
D= 6900 м/с, масса ударника 440 кг.
Преграда – ледяная пластина была расположена над водой.
Начальная скорость ударника была равной 150 м/с.
Объект исследований:
Пресный лед полученный в климатической камере при температуре
замерзания -17˚С и времени замерзания 6 часов без фазовых
переходов с усредненными физико-механическими характеристиками.

Задача. Построить графики зависимости глубины внедрения ударника с
оживальной головной частью от временив лед. На графике должны быть 4
кривые. Каждая кривая соответствует варианту расчета. Вариант 1 –
начальная скорость 150 м/с. Вариант 2 – скорость 200 м/с. Вариант - 250 м/с.
Вариант 4 – 300 м/с.
Описать процесс взаимодействия компактного ударника с однородной и неоднородной
пластинами (провести сравнительный анализ ), используя следующие термины и слова:
очаги разрушения, деформационные картины, уплотнение материала, области
разрушения, зона контакта «ударник ̶ мишень», лицевая и контактная свободные
поверхности, магистральная трещина, образование «пробки», диаметр и глубина
пробоины, радиальная и осевая деформация, торможение ударника, время
взаимодействия двух твердых тел.
Возможно использование других слов и словосочетаний.
Объем аннотации не должен превышать 350 – 400 знаков.
В настоящей работе предпринята попытка усилить однородную алюминиевую пластину
металлическими включениями, расположенными в шахматном порядке от тыльной
стороны пластины вглубь в три ряда. В качестве ударника использовался прямой круговой
цилиндр размерами (5×5) мм. Начальная скорость ударника V0 = 500 м/с.
В конце урока ученикам будет в качестве
домашнего задания предложено решить несколько
исследовательских задач. Первая задача совпадает
с типовым компьютерным практикумом по курсу
«Информатика и ИКТ» - построение графиков в
Excel. Вторая задача (описание эксперимента) при
помощи готовых результатов и используя
отдельные словосочетания написать небольшое
эссе по указанной теме.