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 .. 214 215 216 217 218 219 < 220 > 221 222 223 224 225 226 .. 309 >> Следующая


[ ^Um при Vf > VUm.

Если теперь из уравнения (19.135) исключить слагаемые, связанные*о упру-гопластическим деформированием, и заменить среднее растягивающее напряжение а эквивалентным &eq (оно может быть и сжимающим j так как -зарождение дефектов в хрупких материалах может происходить при сжатии), то получим соотношение для скорости зарождения дефектов в хрупких материалах:

. N = No ехр j } Я (<тщ - anQ). (19Л43)

Таким образом, систему соотношений (19.136), (19.138), (19.142) и (19.143) можно считать кинетическими уравнениями, описывающими зарождение и развитие повреждений в хрупких средах при действии интенсивных нестационарных нагрузок [19.77].

474

19. Взрыв в твердых телах

Кроме описанных выше кинетических уравнений поврежденности (КУП) можно отметить еще КУП, полученное в работах Ю. Н. Работнова и Л. М. Качанова:

duj в

— = A (aeq - ago) при aeq < (??, (19,144)

где ergo. А, В — константы материала, определяемые экспериментально. При w = In(RfR0), В = 1, А = 1/477 КУП (19.144) переходит в уравнение (19.137). В соответствии с (19.133) и (19.144), долговечность имеет вид

и.-L

А(ст-<т9о)в

Н, Н. Давиденковым, А. Г. Ивановым и Л. С. Лившицем предложен интегральный критерий разрушения в области динамических нагрузок, имеющий вид

J Я if) ^ ^ J Wy (19.145)

(V) (s)

где g — плотность упругой энергии, освобождаемой при разгрузке упругой волной; V — объем части разрушаемого тела, с которого снята упругая энергия, необходимая для разрушения; А — удельная работа, затрачиваемая на образование поверхности разрушения; S — площадь поверхности разрушения. Физический смысл уравнения (19-145) состоит в том, что энергия, необходимая для разрушения, запасается в некотором элементарном объеме, а затрачивается на образование некоторой элементарной поверхности. Из соотношения (19.145) при dV = dS dt следует

2 jcg(t) ctt = Л,

где с — скорость волны разгрузки, распространяющейся от каждого берега трещины (отсюда коэффициент 2), или в виде КУП

При g(t) = er2/2Е КУП (19.146) совпадает с (19.144), если А = с/Л, В = 2 и отсутствует пороговое напряжение. Ниже будет показана родственность этого подхода и подходов Гриффитса, Орована и Ирвина в линейной механике разрушения.

Кроме приведенных КУП были получены и более сложные формы; в частности, для описания откольного разрушения эмпирическое КУП получено Г. И. Канелем; двустадийность откольного разрушения и возможность построения соответствующего КУП рассматривалась также в работах А. Н. Дремина и А. М. Молодца.

Экспериментальные исследования при ударноволновом нагружении и разрушении материалов показывают, что характеристики сопротивления деформированию и разрушению зависят от размеров образцов из одного и того же материала. Чем больше образец (при сохранении геометрического подобия), тем меньше его прочность. Это явление называется масштабным эффектом при разрушении. Вообще говоря, масштабные эффекты при пластическом течении и при разрушении являются проявлением микропроцессов на макроуровне.

19.3, Высокоскоростное деформирование и разрушение

475

Будем считать, что масштабный эффект при разрушении существует, если при сохранении геометрического подобия разрушаемой конструкции хотя бы один из безразмерных параметров, характеризующих процесс, зависит от ее характерного размера. Геометрическое подобие понимается здесь как макроскопическое подобие. По определению такие размеры, как размер зерна, расстояние между включениями или дефектами, и многие другие микропараметры, в расчет не принимаются.

Имеется несколько гипотез, объясняющих природу масштабного эффекта. Наибольший интерес представляют гипотезы о статистической природе масштабного эффекта и его энергетической природе. Первая гипотеза (статистическая) состоит в том, что при увеличении размеров тела увеличивается вероятность нахождения в нем достаточно крупного начального дефекта, который развивается в сквозную трещину при меньших нагрузках, т.е. при увеличении размеров тела (при сохранении геометрического подобия) оно разрушается при меньших напряжениях. Здесь характерным безразмерным параметром является отношение разрушающего напряжения к какой-либо фиксированной величине, имеющей размерность напряжения, например к пределу текучести материала. Влияние упомянутой вероятности на процесс вязкого разрушения незначительно, однако при хрупком разрушении Оно является весьма заметным, так как процесс неустойчивого развития хрупкой трещины может быть инициирован любым локализованным дефектом в виде микротрещины, концентратора напряжений и т.д.

Вторая гипотеза (энергетическая) состоит в том, что при разрушении тела энергия, расходуемая на разрушение (например, потенциальная упругая энергия),, черпается из всего объема тела, а расходуется на поверхностях разрушения. Таким образом, выделяемая энергия пропорциональна кубу характерного размера, а затрачиваемая — площади поверхности разрушения, т.е. квадрату характерного размера. Для соблюдения баланса энергии необходимо, чтобы число поверхностей разрушения (число сквозных трещин) росло пропорционально характерному размеру.
Предыдущая << 1 .. 214 215 216 217 218 219 < 220 > 221 222 223 224 225 226 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.