Cтраница 1
Амплитуда упругого предвестника для арканзасского кварцита в работе [78] найдена равной 8 1 ГПа при толщине образцов 6 мм. [1]
При распространении волны по материалу амплитуда упругого предвестника затухает наиболее интенсивно вблизи поверхности нагружения и практически не изменяется на некотором удалении от нее. [2]
В соответствии с моделью вязко-пластического поведения материала следует ожидать повышения амплитуды упругого предвестника до максимальной величины, соответствующей чисто упругому сжатию материала в плоской волне нагрузки на поверхности ее приложения ( на нулевом удалении от поверхности нагружения), если нагрузка соответствует ступенчатому изменению скорости материала на фронте волны. Хотя по экспериментально зарегистрированному сигналу с кварцевой пластины при плоском соударении ее с алюминиевым бойком [312] фронт упругого предвестника и пластической волны не разделяется, амплитуда волны ниже, чем должна быть по расчету при чисто упругом поведении материала. Последнее свидетельствует о чрезвычайно малом времени релаксации напряжений, меньше времени установления сигнала в измерительной электрической цепи. [3]
Следует сказать, что таким подходом реально обеспечивается лишь частичное описание эволюции импульса сжатия - падение амплитуды упругого предвестника или профиль стационарной пластической ударной волны. [4]
Осциллограмма одного из таких опытов приведена на рис. 3.20. На осциллограмме видно изменение характера и падение амплитуды упругого предвестника сжатия при повторном нагружении. С позиций дислокационного механизма пластической деформации твердого тела такое изменение реологических свойств может объясняться интенсивной генерацией подвижных дислокаций под действием высоких сдвиговых напряжений во фронте ударной волны. По-видимому, блокирование дислокаций сопряжено с диффузионными процессами, требующими относительно большого времени. Высказывается также предположение [44], что ускоренная релаксация напряжений в ударно-сжатых металлических материалах объясняется их гетерогенным разогревом в ударной волне. Следует, однако, отметить, что металлофизические исследования сохраненных образцов [45, 46] не подтверждают образование зон адиабатического сдвига в металлах в результате воздействия плоскими ударными волнами. [5]
Хотя на измеренных профилях трудно четко выявить начало пластической деформации, результаты измерений достаточно наглядно демонстрируют падение амплитуды упругого предвестника от - 8 ГПа вблизи начала эволюции волны до б - 6 5 ГПа на расстоянии 21 мм. Результаты измерений демонстрируют также необратимое уплотнение стекла: после разгрузки удельный объем стекла не возвращается к исходному значению. [6]
Хотя на измеренных профилях трудно четко выявить начало пластической деформации, результаты измерений достаточно наглядно демонстрируют падение амплитуды упругого предвестника от - 8 ГПа вблизи начала эволюции волны до 6 - 6 5 ГПа на расстоянии 21 мм. Результаты измерений демонстрируют также необратимое уплотнение стекла: после разгрузки удельный объем стекла не возвращается к исходному значению. [7]
Экспериментальные результаты показывают сложное реологическое поведение металлов, подвергнутых ударному нагружению. Затухание амплитуды упругого предвестника при его распространении по образцу свидетельствует о протекании релаксационных процессов. Постоянство величины амплитуды упругой волны, начиная с некоторой длины образца / о, говорит о завершении процессов релаксации напряжений на этом отрбзке пути. Затухание упругого предвестника не описывается простой упругопластической моделью деформирования. Для лучшего согласования экспериментальных данных с расчетными предпринимаются попытки применения более сложных реологических моделей, в большей степени отражающих реальные свойства материалов. Дислокационные модели описывают характер затухания упругого предвестника лишь Качественно. Однако, как отмечается в большинстве работ, количественное согласие с экспериментальными данными при минимальном числе свободных констант и параметров в уравнениях для описания пластической деформации достигается только в предположении о большой скорости размножения дислокаций. [8]
Измерения основываются на том факте, что структура волн и динамика волновых взаимодействий определяются, помимо термодинамического уравнения состояния вещества, процессами упругопластического деформирования, разрушения и физико-химических превращений с изменением объема. Возрастание сжимаемости при переходе от упругого к пластическому деформированию вызывает потерю устойчивости ударной волны и ее расщепление на упругий предвестник и следующую за ним пластическую ударную волну. Измерение амплитуды упругого предвестника позволяет определить предел текучести при субмикросекундной длительности нагрузки. Отражение импульса сжатия от поверхности тела генерирует в нем растягивающую нагрузку, что позволяет измерить динамическую прочность материала и выявить особенности поведения материала в области отрицательных давлений. [9]
Критерием для режима разрушения может служить величина динамической прочности HEL. Уокерли [45]) была четко зафиксирована зависимость амплитуды упругого предвестника от финитной амплитуды ударной волньк ( а - менялось от 3 5 до 10 0 ГПа) при статической прочности - 4 0 ГПа. [10]
Несмотря на использование скоростей удара до 1000 м / с и более, полученные экспериментальные данные о зависимости предела текучести от скорости соответствуют сравнительно низким скоростям деформации. Это объясняется тем, что высокоскоростная деформация ограничена начальным периодом деформирования в области, прилегающей к поверхности соударения, а на удалении от этой поверхности ( где регистрируется амплитуда упругой нагрузки) фронт волны размывается и скорость деформации быстро снижается. Отклонение напряженного состояния материала на фронте волны в стержнях от одноосного и эффекты радиальной инерции ограничивают использование таких исследований для изучения высокоскоростной деформации. Практически не имеет ограничений по скорости метод, основанный на исследовании плоских упругопласти-ческих волн, например определение текучести по амплитуде упругого предвестника волны. [11]