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 .. 215 216 217 218 219 220 < 221 > 222 223 224 225 226 227 .. 309 >> Следующая


Ни одна из гипотез о природе масштабного эффекта без дополнительных предположений не объясняет имеющихся, зачастую противоречивых, экспериментальных данных. Для описания процесса разрушения важно сформулировать как необходимое, так и достаточное условия разрушения. Достаточное условие определяет критические параметры старта трещины. Например, из соотношения (19.139) при известной приложенной нагрузке aeq можно определить критический размер очага разрушения Д. Однако после старта трещины ее движение может прекратиться, тогда процесс разрушения не будет завершен и конструкция сохранит свою целостность. На вопрос, завершится ли процесс разрушения, отвечает необходимое условие, имеющее, например, вид (19.145), т.е. показывающее, достаточно ли энергии запасено в конструкции для ее полного разрушения.

Необходимое и достаточное условия разрушения не обязательно выполняются одновременно. Например, если в теле отсутствуют очаги разрушения^ритического размера (не выполняется достаточное условие), а запасенной энергии достаточно для сквозного разрушения конструкции (выполнено необходимое условие), процесс разрушения не реализуется до образования очагов, хотя угроза потери целостности постоянно сохраняется. Если же выполняется достаточное условие, но не выполняется необходимое, то трещина начнет распространяться, но потери целостности не произойдет.

Из соотношения (19.145) при g(t) = <т2/(2Е\ V = Ьг и S = L2, где L -характерный размер тела, необходимое условие потери целостности запишется в виде

aVZ = C1 (19.147)

476

1.9. Взрыв в твердых телах

где С = V2E7; 7 — удельная поверхностная энергия материала; E — модуль упругости первого рода. В сущности, соотношение (19.147) с точностью до постоянной аналогично известной формуле Гриффитса, полученной в рамках линейной механики разрушения для сквозной трещины, когда ее размер I совпадает с характерным размером тела (I = L).

Соотношение (19.147) описывает масштабный эффект энергетической природы, состоящий в том, что при увеличении характерного размера тела для нарушения его целостности необходимо прикладывать меньшее напряжение. Как правило, имеет место корреляция между размером тела и критическим размером дефекта (чем больше размер тела, тем больше вероятность нахождения в нем большого дефекта), но не прямая связь (можно принять специальные меры для того, чтобы в массивном теле существовали только дефекты минимального размера). Следовательно, если L — критический размер дефекта, соотношение (19.147) описывает масштабный эффект статистической природы, когда для старта трещины необходимо приложить тем меньшее напряжение, чем больше ее критическая длина. Таким образом, статистическая и энергетическая природа масштабного эффекта сходна, но масштабный эффект статистической природы связан с достаточным условием разрушения, а энергетической — с необходимым.

Анализ критерия (19.147) позволяет выде-}f J--р-J лить четыре основные области, характеризующие состояние конструкции (рис. 19.43) [19.78]. Запишем (19.147) в виде


У 2

/ I У і
3


L

(19.148)

Ряс. 10.43. Характерные области механического состояния конструкции

где N = 2")E/а2. Пусть NT = 2^yE/а2 соответствует началу пластического течения материала. Тогда при N > NTi L < N все точки области безопасны для эксплуатации (область 1), Область 2 (N > NT, L ^ N) характеризуется возможностью хрупкого разрушения, если одновременно выполнено достаточное условие при упругом деформировании материала. В области 3 (N < NT, L > N) возможно вязкое разрушение при пластическом деформировании материала, если выполняется достаточное условие нелинейной механики разрушения, когда размер пластической зоны в вершине трещины нельзя считать малым по сравнению с размером самой трещины. В области 4 (N < iVr, L < N) необходимое условие (19.148) не выполняется, т.е. потеря целостности (или наличие магистральных трещин) невозможна, однако в условиях пластического деформирования непременно происходят деструкиионные процессы (зарождение, рост и слияние пор).

Для процессов нагружения материалов с помощью высокоскоростного удара и взрыва (импульсные процессы), как правило, характерна область 3 при одновременном выполнении необходимого и достаточного условий разрушения. Это означает, что основная цель изучения таких процессов состоит не в определении условий разрушения или сохранения целостности материала, а в возможности моделирования процесса во времени и в определении следующих параметров процесса: типа разрушения (откол, сдвиг, отрыв); времени и геометрических параметров разрушения (толщины откольного слоя, геометрии образующихся фрагментов и т.д.); числа трещин, их распределения по размерам и направлениям распространения; числа образующихся фрагментов и их распределения по массе. Однако ни одна из имеющихся в настоящее время физических (и тем более

19.3, Высокоскоростное деформирование и разрушение

эмпирических) моделей динамического разрушения не является полной, т.е. не в состоянии ответить одновременно на все поставленные вопросы.
Предыдущая << 1 .. 215 216 217 218 219 220 < 221 > 222 223 224 225 226 227 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.