Cтраница 1
Объемная скорость звука в отсутствие фазовых переходов монотонно растет с повышением амплитуды ударной волны. В исследованном диапазоне давлений значение с в ударно сжатых металлах значительно превышает скорость звука при нормальных условиях: для РЬ при PI 385 ГПа более чем в 3 раза, для А1 при Р 195.5 ГПа более чем в 2 раза, для Си при PI 379.6 ГПа более чем в 2 раза. При указанных значениях Р заметный вклад в скорость звука вносит тепловое движение атомов. [1]
На рис. 3.5 значения объемной скорости звука, рассчитанные по (3.8), сопоставляются с экспериментальными данными [21, 22] для алюминия, железа, меди и свинца. Приемлемое согласие расчета по (3.8) с результатами измерений свидетельствует о широкой применимости квазиакустического приближения [23] для описания ударно-волновых процессов в конденсированных средах. [2]
Как правило, величина CQ принимается равной или близкой значению объемной скорости звука при нормальных условиях, а значения п и h выбираются такими, чтобы наилучшим образом описывать экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и изотермическому всестороннему сжатию в статических условиях. [3]
С [, если деформация является упругой, и с объемной скоростью звука сь С [ в области пластического деформирования. [4]
Метод определения точки плавления на ударной адиабате сопоставлением скорости фронта волны разрежения и объемной скорости звука впервые был реализован в работе [24] и в настоящее время успешно используется для широкого класса материалов. Поскольку плавление в ударной волне для большинства веществ, представляющих интерес, происходит в мегабарном диапазоне давлений, измерения скорости фронта волны разрежения проводятся методом преград-индикаторов. [5]
Следовательно, местная скорость слабых ударных волн, распространяющихся по ударно сжатой среде, должна быть равна, объемной скорости св звука в сжатом материале. Однако экспериментальные результаты показывают, что в меди, дюралюминии, техническом алюминии АД1 [7] и алюминии 6061 - Т6 [8] скорость слабых ударных волн вторичного сжатия соответствует упругой скорости звука в ударно сжатом материале. [6]
Видно, что значения фазовых скоростей монотонно убывают от скорости продольных упругих волн в головной части волны разрежения к объемной скорости звука на последующих стадиях. [7]
Из рисунка видно, что рассчитанные зависимости удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными при давлениях ударного сжатия до 125 ГПа, выше которого измеренная скорость фронта волны разрежения в алюминии уменьшается и при р 150 ГПа становится равной объемной скорости звука. Исчезновение различия между продольной и объемной скоростями звука объясняется плавлением вещества в ударной волне. [8]
Из рисунка видно, что рассчитанные зависимости удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными при давлениях ударного сжатия до 125 ГПа, выше которого измеренная скорость фронта волны разрежения в алюминии уменьшается и при р 150 ГПа становится равной объемной скорости звука. Исчезновение различия между продольной и объемной скоростями звука объясняется плавлением вещества в ударной волне. [9]
Значения изэнтропических модулей упругости находятся из соотношения объемной и продольной скоростей звука. В области умеренных давлений ударного сжатия величина объемной скорости звука с удовлетворительной точностью рассчитывается из следующего простого приближения. [10]
Голова упругой волны разгрузки распространяется относительно состояния перед ней со скоростью, равной упругой скорости звука сь. Голова пластической волны расширения распространяется относительно состояния перед ней со скоростью, равной объемной скорости звука св. Поскольку CL св, то упругая волна разгрузки опережает пластическую волну расширения. [11]
Все волновые профили достаточно четко демонстрируют расщепление ударной волны в области упругопластического перехода. Фиксируется выход на поверхность образца упругого предвестника, распространяющегося со скоростью cf, пластической ударной волны, скорость которой несколько превышает объемную скорость звука сь, и волны разрежения. Максимальное сдвиговое напряжение за фронтом упругого предвестника равно тт 0 7500 ( 1 - Cj / c); динамический предел текучести стт определяется как удвоенное значение максимального сдвигового напряжения. [12]
Все волновые профили достаточно четко демонстрируют расщепление ударной волны в области упругопластического перехода. Фиксируется выход на поверхность образца упругого предвестника, распространяющегося со скоростью c [ t пластической ударной волны, скорость которой несколько превышает объемную скорость звука сь, и волны разрежения. Максимальное сдвиговое напряжение за фронтом упругого предвестника равно тт 0 75о ( 1 - Cf / Cf); динамический предел текучести с. [13]
Таким образом, из диаграммы видно, что хотя и падающая, и отраженная волны разрежения имеют упругопластический характер, их взаимодействие в случае достаточно большой ( больше удвоенной амплитуды упругого предвестника) интенсивности падающего импульса сжатия происходит в области пластического деформирования. При этом траектории Р - ив области отрицательных давлений имеют наклон, определяемый объемной сжимаемостью вещества, следовательно, при расчете растягивающих напряжений следует использовать величину объемной скорости звука сь. [14]
Таким образом, из диаграммы видно, что хотя и падающая, и отраженная волны разрежения имеют упругопластический характер, их взаимодействие в случае достаточно большой ( больше удвоенной амплитуды упругого предвестника) интенсивности падающего импульса сжатия происходит в области пластического деформирования. При этом траектории Р - - и в области отрицательных давлений имеют наклон, определяемый объемной сжимаемостью вещества, следовательно, при расчете растягивающих напряжений следует использовать величину объемной скорости звука сь. [15]