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

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

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

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 309 >> Следующая


Нетрудно показать, что прямой ударный переход из точки о в любую точку на ударной адиабате с фазовым переходом, расположенную на отрезке абс, невозможен, так как при этом будет нарушен второй закон термодинамики. Очевидно, что особые точки а, 6 и с на адиабате Гюгонио (см. рис. 19.29) разделяют ее на четыре ветви: адиабату первой фазы А с исходным состоянием ро, Vo; адиабату сжатия фазовой смеси с центром в точке с координатами (ра, Va)] адиабату второй фазы В с исходным состоянием Pa, Va при р < рс; адиабату второй фазы В с начальными параметрами р0) Vq при р > рс. Отсюда следует невозможность прямого ударного перехода из точки о в любую точку на ветви адиабаты, соответствующую диапазону давлений ра < р < рс, так как при этом нарушается второй закон термодинамики. Например, если из точки о провести прямую в произвольную точку на отрезке 6с, то она пересечет участки адиабаты оа и ab. Участок между точками пересечения содержит адиабату с отрицательной кривизной относительно линии Рэлея, что свидетельствует об уменьшении энтропии и соответствующей нестабильности виртуального процесса.

Рассмотрим подробнее особенности структуры ударных волн в твердом теле, обладающем свойствами упругости и пластичности, а также способном к

19.3. Высокоскоростное деформирование и разрушение '4M'1

полиморфным превращениям, на примере распространения ударного фронта в железоуглеродистых сплавах, как наиболее распространенных конструкционных материалах. При дальнейшем анализе структуры ударного фронта в области фазового перехода будем использовать простую идеализированную схему распада ударного фронта — гидродинамическую односкоростную модель, в которой давления, температуры и скорости частиц обеих фаз считаются равными. В этом случае началу и концу образования новой фазы соответствуют равновесные давления перехода, а единое характерное время превращения определяет как релаксацию напряжений, так и пространственно-временные характеристики двух, образующихся при фазовом переходе ударных волн. Хотя экспериментальные исследования показывают, что время релаксации не постоянно, и термодинамическая модель процесса является весьма приближенной, однако для многих практических расчетов и теоретических оценок зону фазового превращения можно локализовать и в геометрическом, и в термодинамическом смысле. Это связано с тем, что масштаб рассматриваемых задач ударноволнового нагружения намного больше масштаба фазового перехода, а имеющиеся методы теоретического анализа не позволяют детально описывать количественные характеристики фазового перехрда в металлах.

Если на ударной адиабате нет перегиба, где терпит разрыв первая производная, значит, по материалу распространяется единственная ударная волна со стабильной структурой ударного фронта. Перегиб на кривой сжимаемости означает либо фазовый переход, либо обусловленную другими явлениями нестабильность ударной волны в определенном интервале давлений. При этом по материалу распространяются несколько волн с различной скоростью и интенсивностью.

При повышении давления до значения р > Рне (рис. 19.30) в материале, кроме упругой волны, распространяющейся со скоростью Се, появляется первая пластическая волна, скорость которой Dj < Се. При достижении давления фазового

Рис. 19.30. Структура ударной волны в зависимости от максимального уровня нагружения

перехода pi — pph материал из одного кристаллического состояния переходит в другое, что характеризуется изломом кривой в точке & Вследствие фазового перехода в интервале давлений р%.. .рз пластическая волна разделяется на две пластические волны (индексы «I» и «II») разной интенсивности, движущиеся с

440

19. Взрыв в твердых телах

разными скоростями:

t7 tj- j Djjmax = Djmtxx.

Вторая пластическая волна имеет меньшую скорость и отстает от первой, а профиль давления растягивается во времени по мере удаления от поверхности расщепления. При максимальном давлении на фронте ударной волны рз в точке 5 происходит слияние пластических волн, причем

DsiT =Vl\l f7 4t7^1? Di птах = Djmase ==¦ DlZmam-V\ - V3-4

Точка 4 на ударной адиабате характеризует состояние материала при давлении Р4, при котором по материалу распространяется единая упругопластическая волна. Например, для железа, низко- и среднеуглеродистых сталей pi 1,75<тх « Рне при V = 0,33; р2 = Pp/i а* 13 ГПа; рз 36 ГПа; Р4 aj 67 ГПа. Так как относительное сжатие на фронте упругой волны в стали невелико (ДУя^/Vo ^ 5 ¦ Ю-4), то при моделировании волн сжатия большой амплитуды (более 101 ГПа) можно пренебречь эффектами предварительного сжатия материала (1... 2 ГПа) и считать, что пластическая волна распространяется по неподвижной и невозмущенной среде.

Рассмотрим вопрос о волнах разгрузки за фронтом ударной волны в металлах. Поскольку в области разгрузки твердого тела имеются упругий и пластический участки (см. рис. 19.25), то при разгрузке твердого деформируемого тела должны существовать две группы волн разгрузки: упругие, квадрат скорости которых с\Т пропорционален наклону упругой линии 1-2-3, и пластические волны, появление которых объясняется переломом кривой разгрузки в точке 3 (рис, І9.25).
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.