ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уплотнение пористых сред в ударных волнах из "Ударно-волновые явления в конденсированных средах " Свойства эластомеров при ударно-волновом нагружении изучались сравнительно немного. Между тем, поведение таких материалов в обычных условиях характеризуется рядом важных специфических особенностей [106, 107], такими, как малый модуль сдвига и способность к очень большим обратимым деформациям. Резины и другие эластомеры применяются в различных конструкциях, подвергаемых ударно-волновым воздействиям, поэтому представляет интерес, в какой мере специфика эластомеров проявляется в этих условиях. [c.128] Последняя оценка фактически соответствует нулевому термическому коэффициенту объемного расширения вещества. [c.129] Из рисунка видно, что значения скорости фронта волны разрежения примерно равны или несколько превышают а (р). Иными словами, фронт волны разрежения в ударно-сжатой резине распространяется со скоростью, явно превышающей равновесное значение объемной скорости звука. Высокие скорости волны разрежения, которые почти вдвое превосходят соответствующие значения скорости фронта ударной волны, приводят к быстрому затуханию ударных волн в резине, благодаря чему этот материал эффективен для ослабления ударно-волновых воздействий. [c.129] Исследования поведения пористых материалов при ударно-волновом сжатии проводились, главным образом, для решения прикладных задач динамического компактирования и других взрывных технологий. [c.130] Типичные диаграммы одномерного сжатия пористых сред в квазистатических условиях показаны на рис.3.36 на примере горячепрессованного бериллия различной начальной плотности [110]. Как и в случае монолитного твердого тела, начальный этап сжатия пористых образцов представляет собой обратимую упругую деформацию. С увеличением исходной пористости материала его предел упругости снижается. Т1ри нагрузках выше предела упругости материал необратимо уплотняется. Нагрузка, требуемая для достижения заданной плотности пористого вещества, тем выше, чем больше его начальная пористость. Этот эффект объясняется деформационным упрочнением зерен материала в процессе компактирования. После снятия нагрузки значительных изменений пористости в этой области напряжений не наблюдается. [c.130] В качестве примера динамического уплотнения пористого материала на рис.3.37 приведена ударная адиабата пористого вольфрама [112] в сопоставлении с адиабатой сплошного вещества. Полное уплотнение пористого вольфрама, как это видно из рисунка, достигается при ударной нагрузке в 5 ГПа, что несколько выше динамического предела упругости монолитного вольфрама. [c.131] Описание реологии пористых материалов при ударно-волновом нагружении [113 — 115] основывается на модели равномерно распределенных сферических пор. При этом учитьшаются как закономерность равновесного сжатия поры под действием высокого давления в матрице, так и динамические эффекты, связанные с инерционностью и вязкостью материала в окрестности поры. Удовлетворительное совпадение расчетной ширины стационарной пластической волны сжатия в пористом алюминии с экспериментальными данными достигается при использовании весьма низких значений коэффициента вязкости 1 — 10 Па с [115]. [c.131] Как известно, вследствие большего скачка плотности ударное сжатие пористых сред вызывает более значительный разогрев вещества, чем ударное сжатие сплошного тела [116]. При этом величина дополнительной энергии, поглощаемой веществом в ударной волне, не зависит от структуры и упругопластических свойств тела, но распределение диссипированной энергии ударной волны в объеме существенно зависит от механизма заполнения пор при сжатии. Вероятно, наиболее равномерно поглощенная энергия распределяется в модельной низкоплотной среде, представляющей собой набор тонких пластин, параллельных фронту волны сжатия и разделенных узкими зазорами [117]. В этом случае механизм дополнительного разогрева заключается в циклическом деформировании каждого слоя вещества цугом затухающих импульсов ударной нагрузки, образующимися в результате отражения фронта волны от серии зазоров. [c.131] Во многих задачах динамического компактирования порошковых материалов локализация разогрева на поверхности зерен приводит к изменению структуры материала и является нежелательным эффектом. Это накладьшает достаточно жесткие ограничения на предельное давление компактирования. [c.132] Вернуться к основной статье