Стр. 6 - В.Н. Бакулин, И.В. Бугай, А.В. Острик - Комплекс инженерных методик для расчета параметров теплового и механического действия ионизирующего излучения на композитные конструкции с защитными гетерогенными покрытиями

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012 9
компонентов; характеристики ИИ и т. д.), что в отдельных случаях
является серьезным препятствием для оперативной оценки послед-
ствий воздействия ИИ на конструкции ЛА. В то же время реализую-
щиеся на практике спектры ИИ достаточно близки к планковским, и
тогда параметры профиля энерговыделения являются функцией лишь
эффективной температуры спектра излучения и среднего зарядового
номера преграды <Z>.
Ограничившись рассмотрением ИИ планковских спектров и ис-
пользовав модельную функцию энерговыделения, задаваемую не-
большим числом параметров, можно описать профиль энерговыделе-
ния в отдельных зонах преграды, в частности вблизи поверхности
облучения, что важно при оценке параметров механического дей-
ствия ИИ. Так, имея аналитическое представление профиля энерго-
выделения, можно с достаточной для практики точностью выполнить
по инженерным формулам расчеты импульсов давлений (см. далее).
В качестве простейшей функции энерговыделения можно взять
экспоненциальную аппроксимацию, которая задается двумя парамет-
рами: удельным энерговыделением на облучаемой поверхности f1 и
массовой толщиной mе1, где энерговыделение ослабевает е3 раз:
1
1
3
( ) exp ,
(1 ) e
m
f m f
k m km
⎛ ⎞
= −
⎜ ⎟
− + ⎝ ⎠
(4)
где k — параметр, определяемый на основании численных исследо-
ваний и позволяющий обеспечить наилучшее согласование модель-
ного профиля энерговыделения с результатами, полученными мето-
дом Монте-Карло.
Как показывают сравнения с расчетами на основе метода Монте-
Карло и газодинамических моделей механического действия ИИ [3],
такое представление энерговыделения дает возможность оперативно
вычислять импульсы давлений в тех достаточно типичных ситуациях,
когда они полностью определяются энерговыделением в окрестности
облучаемой поверхности многослойной гетерогенной преграды.
Однако в отдельных случаях может оказаться существенным
энерговыделение в подповерхностном (втором) слое преграды (на-
пример, если на покрытие, содержащее химические элементы с
большими зарядовыми номерами, снаружи нанесен тонкий слой ла-
кокрасочного покрытия, то вследствие интенсивного поглощения ИИ
в покрытии есть возможность реализации подслойного взрыва). Тог-
да для первого слоя используется аппроксимационное соотношение
(4), а для второго — аналогичная формула с дополнительными пара-
метрами f 2, mе2. Кроме того, появляется дополнительный параметр —
масса первого слоя m1.