Профиль - скорость - свободная поверхность
Cтраница 2
Результаты экспериментов с резиной показаны на рис. 5.35. Измерялись профили скорости свободной поверхности, а также профили скорости поверхности контакта между образцом и прозрачной преградой ( окном) из жидкости с малым динамическим импедансом. Кривая 1 получена в опыте с преградой из этанола, 2 -в опыте с гексаном. Штриховой линией показан профиль скорости свободной поверхности, рассчитанный по результатам опытов с преградами в предположении сохранения сжимаемости резины в области отрицательных давлений. [16]
Появление дополнительного, четвертого скачка скорости L L на профиле скорости свободной поверхности связано с интенсивным фазовым превращением на границе раздела фазы низкого давления ( а-фазы), примыкающей к свободной поверхности, и фазы высокого давления ( е-фазы), в результате которого образуется слой толщиной порядка 0 15 мм, существующий в течение времени порядка 0 2 мкс и ведущий себя как более мягкий, чем железо в а-фазе. [18]
Полученный результат удобно представить через соотношение скорости разрушения Vn V ( PoTm) и скорости расширения вещества в разгрузочной части падающего импульса V fc / p0, а именно: откольный импульс на профиле скорости свободной поверхности формируется только в том случае, когда скорость разрушения более чем в четыре раза превышает скорость расширения в разгрузочной части падающего импульса. [19]
 |
Профили скорости свободной поверх-ности образцов нанокерамики А12О3 ( 2-партия.| Профили скорости свободной поверх-ности образцов нанокерамики ZrO2.| Результаты измерений. [20] |
VyflapH - скорость ударника, о HELf poCiWg / 2 - динамический предел упругости, от 1.5 анЕ1 ( 1 - ( сь / ci) 2) - динамический предел текучести, Wmax - максимальное значение скорости на профиле скорости свободной поверхности, AW - спад скорости поверхности от максимума до значения перед фронтом откольного импульса, о poQ AW / ( 1 сь / ci) - отколь-ная прочность [4], V / Vo скорость нагружения, Pmax poDWmax / 2, D ci XWmax / 2, - максимальное давление в ударной волне. [21]
Результаты определения растягивающих напряжений за плоскостью откола в меди и нержавеющей стали и оценки этой величины в предположении отсутствия разрушений суммированы в табл. 5.1. Там же указаны значения откольной прочности и толщины откольной пластины, полученные в аналогичных условиях нагружения из экспериментов с регистрацией профилей скорости свободной поверхности. [22]
Таким образом, хотя анализ проведен лишь для нескольких простейших кинетических зависимостей, полученные результаты непротиворечивы и позволяют сделать ряд полезных заключений. Можно утверждать, что измерения профилей скорости свободной поверхности W ( t) образцов дают значения откольной прочности, соответствующие вполне определенной скорости разрушения, которая по крайней мере в четыре раза выше скорости расширения вещества при разгрузке в падающем импульсе сжатия. Крутизна фронта откольного импульса определяется скоростью разрушения на последующих, после его инициирования, стадиях. Само по себе наличие откольного импульса на профиле W ( t) означает, что скорость разрушения возрастает по мере развития разрушения настолько быстро, что этот рост с избытком компенсирует уменьшение растягивающего напряжения. [23]
 |
Скорости свободной поверхности в опытах с глицерином. [24] |
Глицерин, использовавшийся в опытах, имеет скорость звука 1.895 км / с и плотность 1.26 г / см3 при атмосферном давлении и 19 С. Качественно профили скорости свободной поверхности гексана и глицерина подобны, но в глицерине значительно четче выражен как от-кольный импульс, так и последующие колебания скорости, обусловленные циркуляцией волн между поверхностью образца и областью разг рушения. Вероятно, это связано с более резкими границами зоны кавитации в глицерине. Любопытно сопоставить полученные профили скорости с данными для воды [9], где наблюдался крутой ( с характерным временем около 30 не) фронт откольного импульса и его амплитуда практически совпадала с максимумом скорости. [25]
Результаты экспериментов с резиной показаны на рис. 5.35. Измерялись профили скорости свободной поверхности, а также профили скорости поверхности контакта между образцом и прозрачной преградой ( окном) из жидкости с малым динамическим импедансом. Кривая 1 получена в опыте с преградой из этанола, 2 -в опыте с гексаном. Штриховой линией показан профиль скорости свободной поверхности, рассчитанный по результатам опытов с преградами в предположении сохранения сжимаемости резины в области отрицательных давлений. [26]
При столь высокой мощности материал мишени начинает испаряться уже в первые наносекунды воздействия. Схема экспериментов показана на рис. 7.10. На рис. 7.11 приведено несколько экспериментальных [20] профилей скорости свободной поверхности мишеней, представляющих собой лист алюминиевой фольги толщиной 33 мкм. Параметры ионного пучка неполностью воспроизводятся от опыта к опыту, что привело к появлению качественных особенностей на профилях скорости: в опыте 3329 на первой циркуляции волн фиксируется максимум скорости, тогда как в опыте 3334 скорость возрастает монотонно. Последующее ускорение свободной поверхности состоит из нескольких отчетливо выраженных ступенек, связанных с многократными отражениями волн сжатия и разрежения между свободной поверхностью и границей испаренного вещества. [27]
Отражение на границе с более жесткой средой происходит с сохранением знака нагрузки, поэтому в разгруженном ударнике образуется волна растяжения, распространяющаяся к его тыльной поверхности. На контактной поверхности отсутствует сопротивление растяжению, поэтому процесс отражения волны разгрузки у этой поверхности завершается возвратом давления к нулю. В результате образуется короткий импульс растяжения, который и дает отрицательный выброс на профиле скорости свободной поверхности ударника. Если интенсивность ударного сжатия достаточно велика, вблизи контактной поверхности возможно разрушение метаемого ударника. [28]
Кинетические закономерности разрушения могут быть выявлены путем математического моделирования ударно-волновых процессов в разрушаемой среде. При согласии результатов моделирования с широким набором измеренных профилей скорости свободной поверхности можно с известной точностью утверждать, что использовавшееся в расчетах описание кинетики разрушения правильно отражает количественную сторону процесса. Такой подход применяется достаточно широко, однако, в силу неполноты теории, всегда имеются определенные затруднения в выборе кинетических уравнений и значений параметров, характеризующих конкретный материал. Для получения количественной информации о кинетических закономерностях разрушения непосредственно из анализа экспериментальных данных необходимо установить, как детали профиля скорости свободной поверхности связаны со скоростью разрушения и ее изменениями. [29]
Следует отметить малую ( по сравнению со статическими экспериментами [11]) величину гистерезиса давлений начала полиморфных превращений. В результате внутренние напряжения, появляющиеся в матрице при образовании зародышей новой фазы, быстро релакси-руют и не препятствуют развитию превращения. Наложение двух релаксационных процессов - полиморфного превращения и пластической деформации - затрудняет определение кинетики фазового перехода. Сопоставление с данными опытов при пониженных амплитудах нагрузки, а также с анализом динамики процесса по результатам регистрации профилей скорости свободной поверхности дает основание считать, что затянутый спад параметров перед ударной волной разрежения связан, главным образом, с вязкоупругим поведением материала. [30]
Страницы: 1 2