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 .. 220 221 222 223 224 225 < 226 > 227 228 229 230 231 232 .. 309 >> Следующая


Другой подход построения критерия откольной прочности основан на применении второй теории прочности (критерий наибольших линейных деформаций). Данная модель основана также на экспериментальных данных, которые показывал ют, что с уменьшением характерного времени действия растягивающего напряжения линейные деформации растяжения е*> отвечающие откольному разрушению, возрастают [19.101]. Аппроксимации є * (t) могут быть построены с помощью экспоненциальных зависимостей, аналогичных соотношениям (19.149).

Возможен еще один вполне очевидный подход к построению критерия откольной прочности, связанный с использованием такой инвариантной величины, как энергия деформирования. Энергетический критерий можно получить в предположении, что работа, затрачиваемая на разрыв материала при откольном разрушении, совершается за счет упругой энергии, запасенной в волне разрежения. Следовательно, откол произойдет тогда, когда накопленной упругой энергии станет достаточно для совершения работы отрыва в плоскости откола. Для растягивающего импульса (волны разрежения) произвольной формы это условие имеет

где (5и(7г- длина и амплитуда волны разрежения; Ek — компрессионный модуль упругости; U+ — удельная (на единицу поверхности) работа, затрачиваемая на отрыв материала. Величина 5 при наличии откола представляет собой его толщину 5*, поэтому для волны разрежения прямоугольной формы Um = <т25*/(2??&), а для волны разрежения треугольной формы U* = a2 ?#/(6?).

Значения ?/*, вычисленные по экспериментальным данным [19.102, 19.103], составляют: для алюминия — 20 кДж/м2; для меди — 30кДж/м2; для никеля — 60кДж/м2; для отожженной стали 45 — 90 кДж/м2; для отожженной стали 4OX — 70кДж/м2; для закаленной стали 4OX — 130 кДж/м2.

Преимущество энергетического критерия (19.150) перед другими критериями откольной прочности заключается в том, что он определяется одним инвариантным критическим параметром U* — удельной упругой энергией откольного разрушения. Толщина откольного слоя определяется координатами сечения, в котором раньше всего выполняется условие (19.150). Вообще говоря, U* Ф const и зависит от фронтального давления, интенсивности деформаций, скорости деформаций и температуры, однако в первом приближении возможны количественные оценки откола с помощью энергетического критерия (19.150).

Описанные критерии откольного разрушения не раскрывают физической природы механизма откола и являются эмпирическими. Однако они вполне приемлемы в практических целях прогнозирования возможностей откольного разрушения при ударноволновом нагружении, если параметры нагрузки не очень существенно отличаются от тех, при которых получены используемые критерии.

Поскольку для разрушения материала необходимо, чтобы напряжение <rr(tr) действовало некоторое время, в течение которого происходит накопление повреждений в материале, возникновение микротрещин и слияние их в поверхность откола, критерий разрушения можно представить в форме интеграла повреждений

вид

(19.150)

о

19.3. Высокоскоростное деформирование и разрушение

485

Тулера-Батчера [19.101, 19.104]:

t

K = J{ar (t) - <г0)п dty tQ

где Cq и я— постоянные, а начальными условиями интегрирования является условие a = Gq при t = Iq . При выполнении в некотором сечении условия К ~ К* происходит разрушение (К* — постоянная материала).

Все изложенные критерии откольного разрушения предполагают, что при выполнении некоторых критических условий по напряжениям, деформациям, энергии и т.д., разрушение материала происходит мгновенно. Однако, при описании и объяснении явления откола естественно также использовать понятия флуктуа-ционной кинетической теории прочности в форме NAG-модели или иных моделей механики рассеянных повреждений (см. раздел 19.3.6), хотя вопрос о количестве и характеристиках стадий разрушения, а также условиях перехода от одной стадии к другой пока не имеет однозначного ответа.

Определенное развитие для описания откольного разрушения получила также дилатонная модель кинетической теории прочности [19.105]—[19.107], которая связывает прочность на разрыв и длительность нагружения соотношением:

_ є+Е / _ akT Zt1 Cr~ X \ є*Са n\t0

где — критическая деформация атомной связи; E — модуль Юнга; х — коэффициент перегрузки; а — коэффициент линейного расширения; к — постоянная Вольцмана; T — температура; C0 — атомная теплоемкость; to — период колебания атомов. Основная проблема конкретизации соотношения (19.151) — установление количественной связи коэффициента X с реальной дефектной структурой нагруженного тела.

В настоящее время известно три типа откола- Первый тип получен при соударении тонкой пластины толщиной (0,5... 1) см с медной плитой толщиной (1,2... 3,6) см [19,108]. Давление при соударении составляло (30... 60) ГПа. В плите имела место система волн, как на рис. 19.47. Поскольку толщины пластины и плиты малы, и амплитуда волн велика, то градиент растягивающих напряжений был большим, что, по-видимому, способствовало образованию целой зоны по толщине плиты, где были реализованы условия для разрушения, т.е. соответствующие значения разрывающего напряжения ат и время его действия tmt Это означает, что напряжение разрыва представляет собой не одно значение, а некоторый диапазон значений вследствие хаотической ориентации зерен в поликристаллическон однофазном материале. Благоприятно ориентированные зерна разрываются при более низких напряжениях и на более близких расстояниях от свободной поверхности, чем неблагоприятно ориентированные, поэтому зона разрыва имеет конечную толщину и является грубой и весьма шероховатой. Сравнение расчетных данных с опытными показало, что разрушение медной плиты происходило при а* = 15 ГПа.
Предыдущая << 1 .. 220 221 222 223 224 225 < 226 > 227 228 229 230 231 232 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.