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 .. 216 217 218 219 220 221 < 222 > 223 224 225 226 227 228 .. 309 >> Следующая


7. Динамическое разрушение материалов в режиме импульсного объемного разогрева. Значительный научный и практический интерес представляет изучение явления динамического разрушения при воздействии теплового удара, который может быть реализован при воздействии на твердое тело мощного импульса проникающего излучения [19.98]. Результаты подобных исследований позволяют изучать механизм разрушения твердых деформируемых сред при экстремально малых временах действия импульсной нагрузки і ^ 10~10 с, что всего на два порядка превышает величину, характеризующую период тепловых колебаний атомов в потенциальной яме. Следовательно, условия нагружения, реализуемые в режиме импульсного объемного разогрева, близки к условиям, когда влияние реальной структуры твердого тела ничтожно мало.

Облучение твердого тела импульсным потоком проникающего шдучщйя .(т??И ловой удар) сопровождается следующими явлениями:

!происходит практически мгновенное повышение температуры облучаемого объема;

- тело не успевает расшириться и в нем возникают напряжения сжатия;

- вследствие инерционности поглощающей твердой среды в ней генерируются; волны сжатия и разрежения;

- возникновение волн внутри твердого деформируемого тела приводит к развитию растягивающих напряжений, вызывающих высокоскоростную деформацию и разрушение облучаемого материала.

Кроме того, в случае поглощения практически всей энергии излучения в тонком поверхностном слое (при малой характерной длине свободного пробега излучения), в зоне интенсивного разогрева при соответствующей плотности поглощения все вещество может находиться в сублимированном состоянии. Разлет сублимированного вещества приводит к образованию ударной волны, а физическая картина нагружения практически аналогична той, которая наблюдается при детонации тонкого слоя KBB на поверхности твердого тела.

Тепловой удар можно реализовать путем воздействия на твердую среду лазерного излучения, импульсных потоков заряженных частиц, рентгеновских импульсов длиной несколько наносекунд, что переводит облучаемое вещество в неравновесное состояние с экстремальными, по отношению к нормальным условиям, параметрами состояния. Для таких исследований в настоящее время предлагается применять сильноточные ускорители релятивистских электронов [19.98], которые позволяют обеспечивать экстремальные режимы нагружения и варьировать параметры воздействия (давление, профиль объемного энерговыделения, темп ввода энергии). В монографии [19.98] приводятся такие диапазоны возможного изменения параметров воздействия: температура — от 4К до температуры плавления (Тпл); плотность поглощенной энергии на единицу массы dE/dm ^ 10... 103 Дж/г; давление р ~ 10"1... 101ITIa; темп ввода энергии dE/dm ~ 101*Дж/(гс), т.е. dT/dt <-w 1012 К; диапазон долговечности t ~ Ю-0 ... 10~10 с. В настоящее время метод теплового удара (режим быстрого объемного разогрева) является практически единственным методом, позволяющим изучать поведение твердых тел в указанных границах параметров нагружения, а данные соответствующих исследований динамических эффектов, определяющих поведение твердых деформируемых сред при высоких давлениях и температурах, позволяют предсказывать свойства вещества в экстремальных условиях.

1Й*

478

19, Взрыв в твердых телах

'max

Л 4 7

а б

Рис. 19.44. Пути деформирования у пру гопла-стического материала в координатах (a—V) — (напряжение-удельный объем): взрывное нагружение (а); режим мгновенного разогрева (б); 1 — ударная адиабата; 2 — изоэнтропа расширения

Процессы деформации и разрушения твердых тел при воздействии теплового удара отличаются от аналогичных процессов при ударноволновом нагружении. Во-первых, при ударноволновом нагружении зафиксированная экспериментально минимальная долговечность (время от момента ввода энергии до разрушения некоторого элементарного объема твердого тела) составляет ие менее 10~"8 с, При тепловом ударе процесс разрушения может протекать за время t < 10~8 с

Во-вторых, при ударноволновом нагружении объем материала в будущей области разрушения вначале резко уменьшается за фронтом ударной волны, а затем увеличивается при образовании и распро^ странении волн разрежения, проходя через исходный удельный объем Vo (рис. 19,44а). При тепловом ударе происходит равномерный и практически мгновенный разогрев материала, и в нем возникают сжимающие напряжения при неизменном начальном объеме Vq (рис. 19.446). В дальнейшем при наличии свободных поверхностей вещество расширяется до плотности (1/v), меньшей исходной (1/Vo)- В-третьих, взрывное нагружение твердого тела до давлений ^ 102 ГПа приводит к приращению температуры, например в металлах, оцениваемому величиной ДТ < 200 К, В то же время разрушение аналогичных материалов в режиме быстрого объемного разогрева инициируется при температуре, сравнимой с температурой плавления.

Результаты изучения кинетических механизмов процесса динамического разрушения твердых деформируемых сред (в основном металлов), в режиме импульсного объемного разогрева сводятся к двум основным выводам [19.98]:
Предыдущая << 1 .. 216 217 218 219 220 221 < 222 > 223 224 225 226 227 228 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.