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 .. 210 211 212 213 214 215 < 216 > 217 218 219 220 221 222 .. 309 >> Следующая


19.3. Высокоскоростное деформирование и разрушение

вводят понятие сплошности (или добротности) материала, которая характеризуется коэффициентом сплошности (добротности) ф. В начальном состоянии при отсутствии поврежденности ф = 1, а с течением времени по мере развития процесса разрушения, сопровождаемого ростом дефектов, функция ф убывает. Коэффициенты поврежденности и сплошности связаны между собой очевидной линейной зависимостью ¦0 = 1-0;.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о том, что процесс развития степени поврежденности материала носит направленный характер, определяемый напряженным состоянием, историей нагружения и анизотропией материала. Эти факторы можно учесть, если вместо скалярной величины ш ввести более обшую характеристику — тензор поврежденности (II), характеризуемый в системе координат Xі в момент времени і компонентами Щ (к — 1,2,...).

Вообще говоря, накопление повреждений является случайным процессом. Следовательно, уровень поврежденности можно в принципе определить статистическими методами, если известны условия зарождения и развития микродефектов в конкретном материале. Однако элементарные механизмы зарождения дефектов, а также условия их роста можно описать весьма приблизительно. Еще большие трудности представляет определение количественных характеристик этих механизмов, функций распределения поврежденностей, зависимостей между случайными дефектами. Перечисленные проблемы не позволяют проводить обоснованный статистический анализ, поэтому существенное развитие получил подход, связанный с введением таких априорных характеристик, как поврежденность и сплошность, и с их определением на основе сравнения следствий теоретических моделей с экспериментальными данными.

По мере развития процесса деформирования материала поврежденность с течением времени возрастает, причем ее изменение du)/dt можно описать, используя представления статистической физики, некоторым обобщенным кинетическим уравнением поврежденности ^

% = F(w,T<r,T?,T,t,Xi). (19.132)

Изменение поврежденности материала в соответствии с уравнением (19.І32) в общем случае зависит не только от уровня напряженного состояния, характеризуемого тензором напряжений Та, ио и от тензора деформаций Т€} температуры Г, времени t и структурных (внутренних) параметров состояния Ai (г = 1,2,...), характеризующих необратимые изменения в структуре материала, например, ориентированность упрочнения, диссипацию энерщи пластического деформирования и анизотропию, вызьшаемую текстурой (преи^щественным направлением волокон), которая возникает при технологической обработке (прокатке, ковке и т.д.) металлических сплавов и может существенно повлиять на их длительную прочность. Влияние анизотропии на показатели длительной прочности особенно заметно для легких сплавов на основе алюминия или титана.

Выбор конкретного вида уравнения (19.132) и входящих в него переменных требует привлечения теоретических соображений и анализа имеющихся экспериментальных результатов испытаний материалов. При построении критерия длительной прочности, определяющего время до разрушения образца при некоторых заданных условиях нагружения, главное требование состоит в том, чтобы вид функций и значения параметров, входящих в уравнение (19.132), могли быть найдены из простых опытов. Поэтому в первом приближении чаще всего используется

468

19. Взрыв в твердых телах

элементарное кинетическое уравнение поврежденности

аш _ 1 dt " <B(ff)a

(19.133)

которое следует из принципа линейного суммирования повреждений, выраженного интегралом накопления повреждений Бейли.

Структура ряда широко используемых критериев кинетической теории прочности применительно к процессам динамического нагружения аналогична критерию С.Н. Журкова, в основу которого положен принцип температурио-временной суперпозиции. Функция долговечности Журкова (критерий Журкова)

Ъ = %ехр{ио-р*} (19.134)

выражает принцип температурно-временной суперпозиции и определяет полное время до разрушения при заданном эквивалентном (эффективном) напряжении (гeq и некоторой температуре Т. В уравнении (19.134) энергия активации процесса разрушения при отсутствии напряжений Uq является для каждой среды физической константой, не зависящей от состояния этой среды, и имеет порядок величины энергии межатомных связей в твердом теле. Например, для сталей перлитного и ферритного классов Uq ~ 3,3 ¦ 105 кДж/кмоль, а для алюминиевых и медных сплавов Uq 4,2 ¦ 105 кДж/кмоль. Параметр не зависящий от природы среды, имеет порядок 10~13 ... 10~12 с, что примерно соответствует периоду тепловых колебаний атомов. Параметр 7, определяемый при испытаниях на длительную прочность, служит показателем локальных повреждений, которые возникают на фоне средних напряжений, приложенных к телу: чем меньше 7, тем больше реальная прочность. Обычно полагают, что параметр 7 характеризует наиболее опасные дефекты структуры твердого тела — микроконцентраторы напряжений, а величина 7, имеющая размерность объема, может быть истолкована как произведение объема дефекта V (порядка атомного) на коэффициент концентрации напряжений К er = crmax/aeq) где a max — максимальное напряжение на границе дефекта. Обычно считается, что параметр 7 зависит от напряжения безактивационного разрушения <Jo = Uo/"y; его значение для различных классов сталей изменяется от 2 • 10 ~4 м3/моль при <то > 2,5 ГПа до 12 * 10~4 м3/моль для <т0 ^ 0,4... 0,5 ГПа.
Предыдущая << 1 .. 210 211 212 213 214 215 < 216 > 217 218 219 220 221 222 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.