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 .. 240 241 242 243 244 245 < 246 > 247 248 249 250 251 252 .. 309 >> Следующая


Удельная же величина потерь энергии для воздуха значительно больше, чем для воды. У сухого песка удельные диссипативные потери больше, чем у воды.

19.5. Электромагнитрые явления при ударном сжатии твердых сред 521

19.5* Электромагнитные явления при ударном сжатии твердых сред

Ударное сжатие целого ряда твердых сред (металлов, неметаллов, полимеров и органических соединений) приводит к появлению электродвижущей силы (ЭДС) и электромагнитному излучению [19.145]—[19.149], что указывает на отсутствие строгого термодинамического равновесия за фронтом УВ,

Изучению природы Этого явления, выяснению механизмов его возникновения, построению различных феноменологических теорий генерации электромагнитных процессов при ударном сжатии вещества посвящены многочисленные работы. Например, в [19.149] исследовались электрические сигналы, возбуждаемые при прохождении сильной У В через область контакта двух различных металлов, а в [19.147] описаны результаты экспериментов по изучению временной зависимости потенциала пространства в окрестности квазиупругого соударения незаряженного проводящего пробного шара с массивной металлической пластиной. Результаты экспериментального исследования электромагнитных явлений, сопровождающих высокоскоростное деформирование различных по физической природе материалов, приведены в [19.146]. Здесь же отмечено, что временные параметры регистрируемого сигнала электромагнитного излучения коррелируют с временными параметрами механического процесса деформирования: с увеличением интенсивности и скорости деформирования материала, нагружаемого ударом, интенсивность излучения возрастает. Авторами работы [19.145] были получены выражения для плотности тока и электрического потенциала внутри ударно нагружаемого стержня, а также отмечено, что при импульсном нагружении металлических стержней наибольшим должен быть эффект возникновения объемных зарядов. Весьма обширный обзор исследований электромагнитных явлений, сопровождающих ударноволновое нагружение различных материалов, приведен в [19.148].

Анализ известных результатов исследований показал, что возможными источниками появления ЭДС при ударном нагружении твердых тел являются:

X) ударная поляризация и деполяризация;

2) диффузия заряженных носителей с фронта УВ (увлечение носителей тока решеткой, деформируемой во фронте УВ);

3) инерционный проскок носителей заряда;

4) контактные электрические эффекты.

Ударная поляризация металлов может иметь электронную и (или) ионную природу. Ионная поляризация может быть обусловлена образованием и ориентацией во фронте УВ заряженных пар (вакансия-межузельный атом), изменением локальной плотности заряда кристаллической решетки и появлением отличной от нуля суммарной плотности заряда. Следовательно, возможно образование эквивалентного диполя (дипольного солитона), распространяющегося со скоростью деформации среды и создающего в окружающем пространстве переменное электрическое поле E(t). Это поле, возникающее в результате ударного сжатия вещества, имеет время существования порядка ре/47г, но не менее среднего интервала времени между двумя столкновениями носителей заряда (порядка 10~14с). Влияние электронной поляризации можно либо исключить из рассмотрения, так как время ее релаксации (10~13 ... 10~14) с на 5-7 порядков меньше времени прохождения ударного фронта, либо допустить существование механизма поляризации типа Максвелла-Вагнера (образование за фронтом УВ ориентированных систем ловушка-электрон), присущей диэлектрикам.

522

19. Взрыв в твердых телах

Ударная поляризация полярных диэлектриков состоит в ударной ориентации полярных молекул вдоль направления движения фронта УВ. Поворот молекул происходит под действием градиента давления во фронте УВ, если один конец молекулярного диполя имеет большую массу, нем другой. Появляющееся при этом поле носителей тока может взаимодействовать с полем поляризации.

Основная причина возникновения ЭДС в предварительно поляризованных поликристаллических сегнетоелектриках — полная или частичная потеря сегне-тоэлектрических свойств, т.е. их деполяризация, обусловленная разориентацией доменов. В таких сегнетоелектриках эффект ударной поляризации очень мал.

Основной особенностью поляризационных сигналов от ударно нагружаемых полимеров является различная форма функций тока г(?), отражающих индивидуальные свойства полимеров. Практически все известные полимеры обладают значительными поляризационными эффектами, причем величина удельной ударной поляризации Pq может быть вычислена по формуле P0 = JoX^* одє jo = %o/S\x — 0^62/s\\ Iq — скачок тока в момент входа УВ в образец; S — площадь обкладки конденсатора (диэлектрика); є\ и є2 — диэлектрические проницаемости сжатого и несжатого вещества; а — сжатие. Для основной массы полимеров (поливинилхлорид, винипласт, политетрафторэтилен, полипропилен и др.) P0 = (Ю~7 . -. Ю-4) Кл/м2.

Процесс поляризации и деполяризации полимерных электретов (типа винипласта) во фронте УВ необычайно сложен, так как его одновременно определяют и высокое давление и температура. Однако при р > 4,5 ГПа основным механизмом становится ударная поляризация электрета, причем знак сигнала зависит от ориентации электрета по отношению к нагрузке: если вектор поляризации совпадает с направлением движения фронта УВ, то поляризация называется положительной; с изменением ориентации электрета генерируемый сигнал изменяет полярность. Отметим, что в диапазоне давлений (4... 8) ГПа амплитуда сигнала составляет (20... 80) В, что позволяет успешно использовать электреты в качестве различных датчиков запуска измерительной аппаратуры.
Предыдущая << 1 .. 240 241 242 243 244 245 < 246 > 247 248 249 250 251 252 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.