Квазистатический опыт
Cтраница 3
Сдвиг во времени примерно на 5 мкс графиков зависимости напряжение - время, один из которых получен при помощи измерений посредством дифракционной решетки, а другой - прямым определением у плоскости удара при помощи пьезокристаллов, появляется из-за различного расположения этих двух средств измерения. Хотя уровень напряжений не превышал даже 35 кгс / мм2, измеренная скорость дилатационной волны, составлявшая 8128 см / с в течение первых нескольких микросекунд после образования волны, превышала, как и предсказывал Трусделл, значение в 6350 см / с, полученное на основании элементарной теории. Вне непосредственной близости к зоне удара, за исключением весьма малых деформаций, не были обнаружены волны со скоростью, превышающей указанное значение, соответствующее элементарной теорией упругости, ни с помощью ультразвуковых измерений, ни с помощью квазистатических опытов. [31]
Консидер в 1885 г. динамически испытывал тонкие проволоки падающим грузом, оценивая работу и силу при разрыве. Он высказал соображение, что динамические значения выше, чем квазистатические на 42 % и на 37 % соответственно для работы и для силы. Согласно Керберу и Заку ( Korber and Sack [1922, 1]), немецкий инженер Мартене в 1891 г. и французский инженер Лебастер в 1892 г., также изучая энергию деформации в осевых ударных опытах, пришли к прямо противоположному заключению о том, что квазистатические опыты дают более высокие значения при всех скоростях нагружения. [33]
Так как границей его эксперимента была деформация равная 10 - 8, Грюнайзен был в состоянии рассматривать проблемы, связанные с определением деформации, до того их уровня, с которого начинает оказывать доминирующее влияние на данные, делая результаты невоспроизводимыми, наличие таких факторов, как микроскопическая пористость поверхности, окислы, малые неоднородности и небольшие отклонения в форме при механическом изготовлении образцов. Эти опыты будут обсуждены более подробно в следующей главе. Здесь мы отметим только, что в добавление к квазистатическим данным примерно для 20 металлов Грюнайзен получил также Е из опытов с продольными колебаниями и поперечными колебаниями с учетом инерции поворота сечений, при которых величина динамических деформаций была тоже порядка от 1 - 10-в до 3 - 10-в. Он обнаружил, что значение Е, найденное в динамических опытах с продольными колебаниями стержня, точно совпадало со значением, полученным в квазистатических опытах, в то время как значения модуля, найденные из опытов с поперечными колебаниями, были почти всегда слегка больше. [34]
То, что использование Вертгеймом скорости предельных волн в стержнях в формуле Дюамеля (3.2) было ошибочным, лучше всего может быть увидено в ретроспективном освещении проблемы сороковых лет XIX века. По очевидным причинам мы не приводим здесь ни данных Вертгейма, ни их коррекцию Клаузиусом. Критика Клаузиуса экспериментов Вебера была просто неверной. Экспериментальный источник неправильности производимого Вертгеймом сравнения динамических и квазистатических модулей возникает из факта, первоначально замеченного Кулоном в 1784 г. и состоящего в том, что значение модуля уменьшается с возрастанием остаточной деформации; отсюда среднее значение модуля, найденное из квазистатических опытов при различных значениях остаточных деформаций, возникающих при относительно большой общей деформации, меньше, чем значение динамического модуля, вычисленного по продольным или поперечным колебаниям, происходящим при чрезвычайно малых деформациях. Амплитуда деформаций в динамических измерениях Вертгейма всегда была ниже, чем минимальная наблюдаемая квазистатическая деформация. [35]
Страницы: 1 2 3