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 .. 197 198 199 200 201 202 < 203 > 204 205 206 207 208 209 .. 309 >> Следующая


Если скорость соударения пластины и плиты не очень велика, то впереди ударной волны может распространяться упругая волна сжатия (прямая 0-5 на рис 19.31) по закону х — cet, где

Здесь значение компрессионного модуля упругости Ек = К + 4G/3 равно тангенсу утла наклона упругой линии Oa (рис. 19.25). Если же скорость ударной волны D > се, то впереди нее будет распространяться упругая волна сжатия. Экспериментальные исследования показывают, что при давлениях (10... 20) ГПа упругие волны разрежения заметно изменяют закон затухания в плите из алюминиевого сплава. На рис. 19.32 представлено изменение скорости свободной поверхности в плите из алюминиевого сплава при ударе с алюминиевой пластинкой со скоростью 1,9 км/с. Штриховая линия предсказана гидродинамической теорией. Точке перегиба этой линии соответствует точка б на рис. 19.31. Экспериментальная линия заметно отличается от линии, построенной на основании гидродинами чес кого приближения. Экспериментальные данные хорошо совпадают с расчетами на основании упрутопластической теории, если считать, что предел текучести зависит от давления ударного сжатия. и

Для материалов, испытывающих при ударном нагружении выше некоторого давления Ppn фазовый переход первого рода, при разгрузке возможно образование ударной волны разрежения. На адиабате прямая, соединяющая две точки (а и б на рис. 19.30), лежит ниже адиабаты, поэтому среднее значение второй производной (d2p/dV2)s? < 0. Известно, что если адиабата имеет выпуклый участок, то возможно распространение ударных волн разрежения. Адиабатическое расширение материала после ударного сжатия до давления р > ррп происходит следующим образом. В волне разрежения, образующейся при расширении материала, частицы в области высокого давления (выше точки 2 на рис. 19.30) двигаются медленнее, чем частицы в области низкого давления (ниже точки 2)t что приводит к формированию ударной волны разрежения амплитудой ра—Рб- Отметим, что существование ударных волн разрежения допустимо только для сплошных

19.3; Высокоскоростное деформирование и разрушение

Ufr км/с

хІНь

О 5 IO 15 20

Рис. 19.32. Изменения скорости свободной поверхности в плите из алюминиевого сплава при ударе алюминиевой пластиной, имеющей толщину Но, со скоростью 1,9 км/с: 1 — по гидродинамической теории; 2 — экспериментальные данные; 3 — по упругопласгической

теорнн

Рис. 19.33. Профиль давления в стали (точки соответствуют точкам на рис. 19.30)

сред с аномальным поведением ударной адиабаты вследствие фазовых переходов или для пористых сред при неполном схлопывании пор при ударном сжатии. Ударная волна разрежения, связывающая различные кристаллические состояния материала, уменьшает напряжение скачком, а ее максимальная амплитуда ра —р^ определяется касательной к двум ветвям адиабаты разгрузки, расположенным выше и ниже точки фазового перехода р% = pPh>

Например, при взрыве заряда на поверхности железной или стальной плиты образуется профиль волны, указанный на рис. 19.33. Скорость скачка разрежения аб относительно вещества перед скачком определяется по формуле для ударных волн:

а его максимальная амплитуда для железа (стали) составляет ~ 18 ГПа.

Впереди и позади ударной волны разрежения распространяются простые волны разрежения.

3. Механика и морфология высокоскоростного деформирования. Многие задачи механики деформируемого тела и динамики разрушения связаны с моделированием действия высоких давлений (от 1 до 100 ГПа) в течение ограниченного промежутка времени (от 10~3 до ДО"8 с). Несмотря, на обширные экспериментальные исследования процессов деформирования и разрушения материалов в указанном диапазоне нагрузок, их результаты пока не позволяют получить однозначную зависимость между параметрами нагружения, геометрией конструкции и свойствами материала. Цоэтому для решения задач о динамическом разрушении имеет значение подробный анализ физического механизма и поверхностей разрушения при ударноволновом нагружении. По-видимому, поверхности разрушения в большинстве случаев образуются в результате предварительного пластического течения, но его интенсивность и вклад в процесс разрушения существенно зависят от амплитуды и времени действия волн напряжений, а также от степени анизотропии материала. Наиболее сильно анизотропия проявляется в процессе пластического деформирования материала и при его разрушений

444

19. Взрыв в твердых телах

путем отрыва [19.63]. В анизотропных материалах коэффициент Пуассона (в общем случае анизотропии) может быть меньше нуля, скорости распространения волн напряжений зависят от направления их распространения, поэтому картина взаимодействия падающих и отраженных, первичных и вторичных волн сжатия и разрежения существенно отличается от аналогичной картины в изотропных материалах. Очевидно, что процессы зарождения и развития микроповреждений, образования кластеров, старта и распространения магистральных трещин также будут иметь специфические особенности механического и кинематического характера.

Воздействие ударной волны на металлы должно вызывать процессы как упрочняющие, так и разупрочняющие нагружаемый материал. Упрочнение может быть обусловлено дополнительным наклепом зерен, дроблением кристаллических блоков, обратимыми фазовыми переходами на фронте ударной волны и некоторыми другими процессами, характерными для конкретных металлов (например, в стали это может быть дробление карбидной фазы). Разупрочнение может вызываться влиянием нагрева, возникающего в ударно-сжатом материале, так как малые времена делают процесс близким к адиабатическому, те. за время прохождения ударной волны практически не успевает происходить теплообмен между нагреваемой за счет интенсивного сжатия и пластического течения областью и окружающей средой. На нагрев материала в условиях адиабатического сжатия расходуется тепловая энергия процесса АЕГ. При этом увеличение давления (уменьшение величины относительного сжатия (объема) ? = V/Vq) влечет соответствующее увеличение температуры сжатия Ту с (табл. 19.11).
Предыдущая << 1 .. 197 198 199 200 201 202 < 203 > 204 205 206 207 208 209 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.