Динамический предел упругости

ЛИЧНЫХ областях ударной адиабаты. Для упругой области деформирования при 0x1 ОнЕ, где ОнЕ — динамический предел упругости, эти соотношения имеют вид [c.114]

Обратимся к идеализированной схеме поведения упругопластических материалов в процессах ударного сжатия и последующего расширения [1, 2] (рис. 6.1). Рассмотрим процесс ударного сжатия среды, находящейся в состоянии Р = 0, а, = 0, F = Fq. При малых напряжениях Oi < Оцв деформации вещества происходят упруго вдоль отрезка ОНЕ на рис. 6.1. С увеличением напряжения выше значения Пне происходит пластическое деформирование вещества вплоть до точки плавления ПЛ. При П = Ппл металл ведет себя как жидкость. Величина Оне, называемая динамическим пределом упругости Гюгонио, связана с Уд соотношением, следующим из (6.6) [c.176]

Динамический предел упругости [c.272]

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПРЕДЕЛ УПРУГОСТИ 273 [c.273]

Экспериментально полученная параболическая функция отклика (см. формулу (4.54)) не позволяет обнаружить наличие или отсутствие малой линейной упругой области. Экспериментально доказано проведенными мною опытами по анализу волн конечной амплитуды наличие для ряда изученных материалов следующего факта вне зависимости от значения динамического предела упругости волна нагружения конечной амплитуды, если напряжения во фронте превосходят предел упругости, распространяется так, как будто никакой начальной линейной области не существовало. На основании параболической функции, описывающей зависимости напряжений от деформаций, могут быть получены следующие соотношения для скоростей волн Ср и скорости частицы в зависимости от конечной деформации, выраженные через интегралы теории волн конечной амплитуды [c.273]

ДИНАМИЧЕСКИЙ ПРЕДЕЛ УПРУГОСТИ 275 [c.275]

Zj=V jp, т. е. динамический предел упругости и динамический модуль упрочнения. Таким образом, может быть экспериментально построена динамическая диаграмма а е, если она в пластической части прямолинейна. Надо заметить, что для большинства материалов это е имеет места. [c.272]

Диапазон измеряемых давлений для кварцевых датчиков составляет примерно 4 ГПа. Хотя динамический предел упругости монокристаллического кварца данной ориентации составляет примерно 6 ГПа, при напряжениях выше 4 ГПа наблюдается ускоренная электрическая релаксация, связанная, по-видимому, с инициированием разрушения. [c.61]

Регистрация структуры волн сжатия дает необходимую информацию о динамическом пределе упругости материала в микросекунд-ном диапазоне длительностей нагрузки. На рис.3.7 приведены [c.86]

Динамические пределы упругости материалов [c.88]

Значения динамических пределов упругости и скоростей звука для некоторых керамик суммированы в табл.3.2 и 3.3. Наиболее полно исследовались ударно-волновые свойства окиси алюминия [65 — 72]. В работах [65, 71] сообщаются результаты измерений динамического предела упругости сапфира, который найден равным 12 — 21 ГПа в зависимости от направления нагрузки по данным [65] и 14,4 — 17,3 ГПа по данным [71]. На волновых профилях ударного сжатия керамики из окиси алюминия наблюдается скачок параметров в упругом предвестнике с последующим за ним относительно медленным нарастанием и плавным переходом в пластическую ударную волну [67, 68]. [c.108]

В ряде работ получены сведения о динамическом пределе упругости геологических материалов. Ударно-волновые измерения упругопластических свойств геологических материалов проводились с целью получения информации, необходимой для расчета действия метеоритных ударов, мощных подземных взрывов, взрывной стимуляции нефтеносных пластов и решения других прикладных задач. По этой причине в поле зрения исследователей попали в первую очередь наиболее распространенные геологические материалы (кварц, граниты, известняки), а также материалы ядерных полигонов и нефтеносные сланцы. [c.109]

Амплитуда упругого предвестника для арканзасского кварцита в работе [78] найдена равной 8 1 ГПа при толщине образцов 6 мм. Это соответствует динамическому пределу упругости 6,5 ГПа. По данным работы [79] предел упругости на ударной адиабате Арканзасского кварцита составляет 9,7 ГПа. Измерения предела упругости на ударной адиабате железо-силикатного граната [80] демонстрирует разброс этой величины от 6 до 14 ГПа. Среднее значение динамического предела текучести оценено в [80] как 4,2 1,0 ГПа. [c.109]

На рис.3.24 представлен профиль скорости свободной поверхности образца кварцевого стекла толщиной 5,15 мм. Амплитуда волны сжатия в этом опыте составляла 4,2 ГПа, что значительно ниже динамического предела упругости плавленного кварца, равного 8,8 ГПа [91, 92]. Импульсы ударно-волновой нагрузки генерировались взрывной линзой и вводились в-образцы через толстые (20 мм) медные экраны. Непосредственно за волной сжатия следует волна разрежения, которая вызывает относительно медленный спад скорости поверхности образца. [c.113]

Возможность образования волн разрушения в напряженном хрупком материале обсуждалась теоретически в работах [95 — 97]. Следует отметить, что из теоретических соображений не удалось верно оценить скорость ее распространения. Экспериментально волны разрушения в стекле наблюдались в условиях точечного взрыва [98], при этом ее скорость найдена равной 1,3 км/с, что согласуется с результатами описанных выше измерений в условиях одномерной деформации. Однако, в случае сферической симметрии создаются растягивающие напряжения в окружном направлении, что существенно отличает условия деформирования от плоского случая. В подтверждение возможности дробления стекла, сжатого плоской упругой волной, можно привести также отмеченные выше искажения плоских внутренних поверхностей пластин в стопе по достижении динамического предела упругости. [c.116]

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]

На рис.5.3 приведена диаграмма процесса волновых взаимодействий при отражении одномерного импульса сжатия прямоугольного профиля от свободной поверхности упругопластического тела. На начальном этапе процесс одноосного сжатия является чисто упругим пока напряжение в волне не достигнет величины динамического предела упругости. Соответственно, наклон начального участка адиабаты йр/ди = рС . В области пластического деформирования при напряжении выше предела упругости наклон равен рс . Разгрузка [c.155]

На рис.5.29 представлены результаты регистрации профилей скорости поверхности образцов синтетического монокристаллического кварца при ориентации нагрузки в направлении оси X. Амплитуда импульса сжатия в этих опытах соответствовала 2,8 ГПа (в), 4,6 ГПа (б), и 5 ГПа (в). По литературным данным динамический предел упругости монокристаллов кварца данной ориентации близок к 5 ГПа. В случае минимальной интенсивности ударной волны (в) на профиле скорости не фиксируется каких либо особенностей, связанных с откольным разрушением, а его форма качественно соответствует исходному импульсу нагрузки внутри образца. Увеличение амплитуды импульса до 4,6 ГПа вызывает появление второго подъема на профиле скорости поверхности, который можно трактовать как откольный импульс. Дальнейшее незначительное повышение амплитуды ударной волны приводит к качественному изменению формы профиля скорости поверхности. Разгрузочная часть импульса не проходит к поверхности и не регистрируется на профиле W t), а растягивающие напряжения в этом случае практически равны нулю. [c.202]

Динамическая прочность стекла. Результаты измерений профилей скорости свободной тыльной поверхности образцов стекла К19 [40] при различных скоростях удара показаны на рис.5.31. Стекло не имеет четко выраженного динамического предела упругости, поэтому по известным данным трудно выделить момент перехода к неупругому деформированию в волне сжатия. По-видимому, этому переходу соответствует на профилях W(t) интервал скоростей 800—1100 м/с. В импульсах с меньшей амплитудой наблюдается образование ударной волны разрежения, что свидетельствует об обратимом ходе изменения скорости звука с давлением и подтверждает аномальную сжимаемость стекла в упругой области. При W 1200 м/с фиксируется увеличение крутизны верхней части [c.203]

Б отличие от кристаллического кварца, переход интенсивности импульса нагрузки через динамический предел упругости не вызывает потери объемной прочности стекла. Это означает, что неупругая деформация стекла при сжатии происходит по пластическому механизму и не сопряжена с дроблением этого хрупкого материала. Известно явление необратимого уплотнения стекол при сжатии выше предела упругости [41, 42]. Вероятно, процесс уплотнения и является механизмом пластической деформации стекла при высоком давлении [43, 44]. [c.204]

При трехкратном превышении динамического предела упругости отмечалось возрастание откольной прочности выше значений, измеренных в слабых ударных волнах [51]. Это говорит о том, что под действием высокого давления возрастает пластичность хрупкой керамики. Уменьшение пористости и размера зерна керамического материала увеличивают его откольную прочность [52]. [c.205]

Рис. 3.32. Откольная прочность керамических окиси алюминия [45, 46], диборида титана [47 — 49] и карбида кремния [47, 48, 50] нри воздействии импульсами ударного сжатия с интенсивностью ниже и выше динамического предела упругости а.

Очаги реакции образуются в результате неупругой деформации в окрестности неоднородностей, главным образом пор, практически всегда присутствующих в реальных зарядах твердого взрывчатого вещества. Следовательно, существует порог ударно-волнового инициирования, который превышает динамический предел упругости данного материала. [c.302]

I ... 3 мм или тонких покрытий, которые наносят в жидком виде и потом полиме-ризуют. Поляризационно-оптический метод используют для исследования напряжений за пределами упругости, температурных, при динамических воздействиях, [c.478]

Это — динамическое определение напряжения силы. Статическое определение напряжения силы основано на сравнении данной силы с другой, принятой за единицу меры. Для этой цели обыкновенно пользуются пружинными весами, или динамометрами. Устройство динамометра основано на свойстве сил вызывать в упругих телах исчезающие деформации, пропорциональные силам, если только эти силы невелики по сравнению с пределом упругих деформаций. Простейший динамометр представляет собой упругую пружину (рис. 174), неподвижно укрепленную в точке О и снабженную индексом А и шкалой 5. На. другом конце пружины находится приспособление В для приложения [c.184]

Мы должны, однако, отметить, что Бертрам Гопкинсон в начале XX века проверил опыты своего отца и выполнил ряд экспериментов, связанных с динамическим пределом упругости (В. Hopkinson [1901,1], [1905, 1]). [c.195]

Рис. 4.161. Опыты Эфрона и Малверна (1964). Зависимость волновой скорости от скоростей частиц, полученная на основе индукционной техники (сплошная линия, динамический предел упругости 3200 фунт/дюйм ), и сравнение с расчетными значениями по данным дифракционных измерений деформаций, выполненных Беллом (кружки н штриховая линия динамический предел упругости 1100 фунт/дюйм ). По оси абсцисс отложена скорость частиц образца в дюйм/с, по оси ординат — волновая скорость [ср, дюйм/с].10 .

Располагая к 1961 г. функциями отклика нагружения для динамической пластичности отожженного алюминия и отожженной меди (Bell [1961, 1]), полученными с помощью техники дифракционных решеток, я воспользовался этим для проверки указанного положения в теории Ли (Bell [1961, 3, 4]). Прежде всего для использования в расчете необходимо было установить экспериментально значение динамического предела упругости У. Я достиг этого, изучив начальные участки волн в экспериментах по свободному соударению. Результат одного из таких измерений представлен на рис. 4.170. Эти исследования позволили обнаружить. [c.266]

Я рассматривал два метода изучения этого вопроса. Первый метод заключался в исследовании распространения волн конечной амплитуды в заданном теле при различии в значениях квазиста-тического предела упругости, обусловленного предварительными термической обработкой и деформированием. Второй метод, видимо, более важный, сводился к изучению распространения волн конечной амплитуды в материале, для которого динамический предел упругости, определенный по амплитудам деформаций вблизи фронта начальной волны с помощью дифракционных решеток был значительно выше квазистатического в этом же материале. [c.273]

Рис. 4.174. Графики зависимости деформация — время, построенные по результатам опытов Хартмана с образцами из 70-30а-латуни, выполненных при помощи двух дифракционных решеток. Я добавил вычисленные значения продолжительности прохождения волны (от ударяемого торца до сечения, отстоящего от него на расстоянии х) и теоретические значения наибольших деформаций при У=0 (сплошная линия), при У= 14 ООО фунт/дюйм (экспериментально найденный квазнстатический предел упругости) и при У = 27 700 фунт/дюйм (динамический предел упругости, найденный по экспериментальному значению Еу)- I — теоретическое значение полученное с использованием параболической зависимости а—е Белла при

Ближе к существу физической проблемы, рассмотренной Дэвисом и Гопкинсоном, были результаты опытов, проводившихся в условиях симметричного свободного удара, показанные на )ис. 4.174. Часть докторской диссертации Хартмана (Hartman 1967, 1], [1969, 1]) посвящена измерению динамических деформаций с помощью дифракционных решеток в поликристаллах отожженной а-латуни. Измеренный квазистатический предел упругости этой отожженной латуни составил У=14 500 фунт/дюйм (10,2 кгс/мм ). Значение динамического предела упругости, определенное по фронту начальной волны с помощью измерений профилей волны деформаций двумя дифракционными решетками, изображенных на рис. 4.174, было равно У=27 700 фунт/дюйм (19,5 кгс/мм ) увеличение произошло почти в два раза. Путем сопоставления результатов эксперимента (сплошные линии) с расчетными, основанными на снижении скоростей волн и наибольших деформаций, выраженных через предел упругости У, я установил, что поведение образцов не описывается правильно ни квазистатическим значением 10,2 кгс/мм , ни более высоким динамическим значением 19,5 кгс/мм . Скорости распространения волн и наибольшие деформации, по экспериментальным наблюдениям, как и в любых твердых деформируемых телах, для которых рассматривались профили волн конечных деформаций, соответствовали пределу упругости У=0. На рис. 4.175 продолжительность перемещения (темные кружки) от одной позиции до другой и максимальные де юрмации для обеих позиций согласуются с полученными на основании расчета, в котором использована параболическая аппроксимация при г=3. Таким образом, приходим к типу поведения материала, который характеризуется графиком, показанным на рис. 4.176. Эксперименты с образцами поликристалли-ческого магния, для которого легко добиться существенного изменения предела упругости У, дали результаты (Bell [1968, 1]), идентичные с полученными для образцов из алюминия и а-латуни. [c.275]

Рис. 4.175. Графики зависнмостн деформация — время, построенные по результатам опытов Хартмана с образцами из поликристаллической а-латуни, измерение конечных деформаций в которых выполнено при помощи дифракционных решеток. Графики показывают, что фронт пластической волны не изменяется при повышении динамического предела упругости

Керамики и другие хрупкие твердые материалы довольно широко использзтотся в различных конструкциях, подвергаемых интенсивному ударному воздействию. В частности, высокие значения динамического предела упругости и скоростей звука делают весьма эффективным применение керамики в качестве элементов броневой защиты [47]. Очевидна практическая значимость сведений о механических свойствах хрупких геологических пород и минералов. [c.105]

Результаты измерений волновых профилей в керамических окиеи алюминия, нитриде алюминия, дибориде титана, карбиде кремния и карбиде бора предетавлены также в работах [57 — 62]. В некоторых елучаях проводилиеь измерения одновременно продольных и поперечных напряжений в импульсах ударного сжатия как ниже, так и выше динамического предела упругости. В работах [60, 61, 63, 64] проведен металлографический анализ образцов после ударно-волнового воздействия, который показал, что, наряду с микротрещинами под действием ударной нагрузки в керамиках могут образовываться и дислокации, чем обеспечивается возможность пластического деформирования. [c.108]

По-видимому, волны разрушения возможны не только в стекле, но и в других гомогенных хрупких материалах, где дефекты структуры сосредоточены в основном на поверхности тела в то время как его внутренняя часть свободна от очагов зарождения микротрещин. Так, например, в работе [104] приведены результаты наблюдений свечения в монокр11сталлических образцах кварца при ударном сжатии в окрестности динамического предела упругости. Динамический предел упругости монокристаллического кварца при ориентации нагрузки вдоль оси X составляет 6 ГПа [91, 105]. Сжатие монокристаллов кварца в этом направлении ударной волной с амплитудой 5 ГПа вызывает появление сетки светящихся полос, ориентированных по плоскостям скола. С ростом давления ударного сжатия эта сетка сгущается до образования сплошного фона. Возможно, [c.120]

Таким образом, измерения показывают, что прючность образцов Х-среза кварца достигает 4 ГПа при амплитуде ударной нагрузки ниже динамического предела упругости. В окрестности предела упругости прочность кварца падает практически до нуля, вероятно — в результате дробления материала. Для сравнения укажем, что откольная прочность кварцита не превышает 50 МПа [38]. [c.202]

Эффект динамического упрочнения состоит в том, что чем больше скорость нагружения, тем меньше время протекания пластической деформации, а следовательно, выше напряжение, при котором происходит переход от упругой деформации к пластической. Экспериментальные исследования, проведенные Л. П. Орленко, показывают, что при увеличении скорости удара до 7,8 м/с динамический предел прочности стали интенсивно возрастает, при дальнейшем увеличении скорости (до 61 м/с) предел прочности изменяется незначительно. Свойства металлов при статическом и динамическом нагружениях различны. При том и другом нагружении в металлах появляется упругая, пластическая или упругопластическая деформация. Механические свойства металлов при любых условиях нагружения характеризует условная кривая напряжение — деформация, которая зависит от давления, скорости деформации и температуры. Кривая 0(e) динамического нагружения всегда расположена выше кривой статического нагружения (рис. 2). Предел упругости при однократном ударе не увеличивается, но значительно повышаются пределы текучести и [c.15]

Одновременно проводили электронномикроскопическое изучение на аппарате УЭМВ-100К дислокационной субструктуры в тонких фольгах образцов, деформированных при тех же напряжениях, которые были выбраны для снятия поляризационных кривых. Анализ показал, что увеличение степени деформации сопровождается ростом плотности дислокаций, причем если вблизи предела упругости и на стадии легкого скольжения появляются хаотически расположенные дислокации, то на стадии деформационного упрочнения дислокации выстраиваются в плоские скопления, достигающие значительных размеров по числу дислокаций (рис. 19, а). На заключительной стадии динамического возврата плоские скопления разрушаются и образуются клубки дислокаций при значительном увеличении плотности дислокаций (рис. 19, б). [c.80]

Облученные образцы вместе с необлученными контрольными образцами иепытывали на растяжение на машине МР-0,5 со специальными захватами с тензометрическими датчиками, позволяющими регистрировать усилие и деформацию образцов на двухкоординатном потенциометре типа ПДС. Для исключения влияния неоднородности материала определение предела прочности при изгибе и динамический модуль упругости измеряли на образцах, которые высверливали полой фрезой из половинок галтельного образца, оставшегося после испытания на растяжение. Предварительно была установлена допустимость такого рода испытаний на образцах, изготовленных из ранее разрушенного материала. При этом предел прочности при изгибе измеряли на настольной испытательной машине с максимальным усилием 30 кгс. Усилие прилагалось по центру образца длиной 40 мм и диаметром 6 мм, расстояние между юпорами составляло 30 мм. Динамический модуль упругости измеряли ультразвуковым методом. Из оставшихся после определения предела прочности при изгибе половинок образца нарезали образцы высотой 10 мм, на которых определяли предел прочности при сжатии. [c.128]

Зависимость модуля упругости от флюенса (рис. 3.29) для отечественных малоанизотропных графитов имеет тот же вид, что и для предела прочности модуль быстро увеличивается с флюенсом, затем наступает насыщение. Авторами работы [21] установлено, что облучение при температуре 80—120°С приводит к стабилизации динамического модуля упругости отечественных малоанизотропных искусственных графитовых материалов при флюенсе более 10 нейтр./см . [c.134]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...