Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Ударные и детонационные волны - Селиванов В.В.
Селиванов В.В., Соловьев В.С., Сысоев Н.Н. Ударные и детонационные волны — М.: Изд-во МГУ, 1990. — 256 c.
ISBN 5-211-00975-4
Скачать (прямая ссылка): selivanov.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 102 >> Следующая

При р>р4 нагружение является одноволновым, время деформации — малым, а преобладающий механизм деформации можно описать следующими стадиями: зарождение дислокаций при реализации теоретической прочности материала; потеря устойчивости кристаллической решетки; сдвиг по атомным плоскостям (что проявляется в резком изменении структуры материала). Например, при ударном нагружении стали давлением p>67 ГПа вероятность двойникования снижается, так как появляется механизм с меньшим временем релаксации. Экспериментально установлено, что двойниковая Структура при этом исчезает, наблюдается упрочнение металла вследствие вынужденного зарождения предельного числа дислокаций и появляются области сильно локализованной пластической деформации (рис. 2.39), называемые полосами адиабатического сдвига (ПАС).
Явление локализации деформации при высокоскоростном нагружении в общем случае связано с нестабильностью и негомогенностью пластического течения, возникающими в результате эффекта термического разупрочнения прн адиабатической или почти адиабатической пластической деформации. Оно играет важную роль при динамической пластической деформации, которая реализуется не только при ударном и взрывном нагружении металлов и сплавов, но также при механической или криогенной обработке металлов, при обработке металлов давлением, при отколах, сопровождающих механическую ударноволновую обработку металлов и сплавов. Подобная локализация пластической деформации происходит и при сравнительно невысоких давлениях в сталях, содержащих либо значительное количество легирующих добавок, либо предельно упрочненных.
Очевидно, что тепло, выделяемое при пластическом деформировании, концентрируется в окрестности полосы сдвига только в
119
Рис. 2.39. Полоса адиабатического сдвига в стали 60, подвергнутой интенсивной?
ударной нагрузке
том случае, когда выделение тепла происходит быстрее, чем еп> отвод за счет теплопроводности. Следовательно, быстрое деформирование металла приводит к локализованному нагреву и катастрофическому разрушению по полосам сдвига. Механизмы, генерирующие развитие ПАС, необязательно связаны с локализацией пластического течения, так как нагрев может быть и не очень ве* лик (менее 100°С). В этом случае появление ПАС может быть обусловлено задержкой локализации пластического течения из-за гетерогенности пластических деформаций в поликристаллических материалах.
Пусть адиабатический сдвиг наступает в области локализованной пластической деформации, когда
<Н _ (h _u <h dT_ _q
u~i ~ д-{ ' дТ d-t ~~
Отсюда условие адиабатического сдвига имеет вид
д-i/ \ дт dT/
где т — касательное напряжение; f — деформация в плоскости сдвига. Математическая модель, описывающая температуру в бесконечно тонкой полосе сдвига, предложена Рехтом:
1/2
7 (Т~Тт)
где тт и ут — напряжение и деформация пластического течения; I — механический эквивалент теплоты; f — скорость деформации в плоскости сдвига; X — коэффициент теплопроводности; р — плотность материала; с — удельная теплоемкость.
Так как полосы сдвига всегда имеют конечную толщину, то температура материала в области сдвига зависит также от ширины полосы сдвига. Например, для хромоникелевых сталей пластический сдвиг связан с шириной адиабатической полосы сдвига зависимостью, близкой к экспоненциальной. Однако это не изменяет основных выводов, следующих из концепции Рехта: нагрев области сдвига зависит от пластической деформации и скорости, с которой тепло отводится от зоны сдвига. При этом пластическая деформация в адиабатических полосах сдвига достигает порядка 102%, скорость деформации — (106...108) с-1, а твердость материала в ПАС значительно превышает твердость основного материала.
Для решения проблем динамики разрушения деформируемого твердого тела большое значение имеет подробный анализ физического механизма и поверхностей разрушения при ударноволпо-вом нагружении. Феноменологические аспекты квазистатического,, динамического и импульсного видов деформации и разрушения тождественны для всех скоростей нагруження: зарождение, рост и коалесценция микроскопических пор или трещин. Успешное предсказание характера разрушения по состоянию микроструктуры связано с необходимостью изучения основных закономерностей кинетики разрушения. Для построения соответствующих физических концепций существуют три возможных источника получения необходимой информации: аналитические модели кинетики образования микропор и трещин; алгоритмы и программы, разрабатываемые на основе численного интегрирования дифференциальных законов сохранения и нелинейных физических и механических экспериментальных соотношений; экспериментальные исследования с контролируемыми параметрами нагруження и с последующим количественным описанием процессов деформации и разрушения на микроструктурном уровне.
Основными источниками реальной информации для создания указанных моделей служат проводимые с высокой скоростью нагруження эксперименты: ударное нагружение плоской детонационной волной, растяжение стержня по методу Гопкинсона, испытания цилиндра взрывом. Геометрические параметры экспериментальных схем выбираются так, чтобы в некоторой заданной области нагруження было обеспечено одномерное деформирование (плоское или осесимметричнос). Это связано с тем, что одномерное моделирование процессов деформации и разрушения, позволяющее описать их особенности и закономерности, представляется наиболее убедительным.
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 102 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.