Эксперименты по пластическим волнам

ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ПЛАСТИЧЕСКИМ ВОЛНАМ [c.161]

Эксперименты по пластическим волнам [c.161]

Характеристики пластичности (относительное удлинение 6 и поперечное сужение il в области шейки образца) с повышением скорости деформации возрастают. Для высоких скоростей (выше 20 м/с) (см. рис. 52) для сплава Д16 в эксперименте наблюдается некоторое снижение относительного удлинения при отсутствии снижения уровня поперечной деформации в области шейки образца. Однако в связи с распространением по длине рабочей части образца упруго-пластической волны снижение относительного удлинения следует связать с неравномерным деформированием образца, а не со снижением его характеристик пластичности. [c.126]

При or as скорость пластической деформации равна нулю. Уравнение (1) в сочетании с одномерным волновым уравнением без учета эффектов поперечной инерции и с соотношением деформация-перемещение для больших деформаций образует квазилинейную систему уравнений, описывающую нестационарные упругопластические деформации в стержне. Эту систему можно решить только численными методами в данном случае применяется конечно-разностная схема, позволяющая моделировать реальные эксперименты по ударному нагружению, при которых нельзя пренебрегать влиянием распространения волн. В математической модели используется определяющее уравнение (2) с лагранжевой [c.216]

Современная экспериментальная физика ударных волн располагает методами измерения кинематических параметров с достаточно высоким временным разрешением. В основном, для анализа структуры ударных волн используются профили массовой скорости, полученные с помощью лазерных интерферометрических измерителей скорости, которые имеют наносекундное временное разрешение. На рис.3.11 показаны профили волн сжатия в алюминиевом сплаве 6061 Тб, полученные с применением лазерного интерферометра [31]. Резкое уменьшение ширины пластической волны сжатия при увеличении ее интенсивности говорит об уменьшении коэффициента вязкости по мере роста сдвиговых напряжений. В эксперименте с ударной волной максимальной интенсивности (9,0 ГПа) коэффициент вязкости т] < 30 Па с. [c.93]

Прямая регистрация волновых профилей дает значение напряжений за фронтом первой пластической волны сжатия и перед фронтом ударной волны разрежения в железе, соответствующих началу прямого и обратного переходов а о е, равные 12,6—14 и 12,3 0,4 ГПа [10]. Следует отметить малую (по сравнению со статическими экспериментами [И]) величину гистерезиса давлений начала полиморфных превращений. Уменьшение гистерезиса можно объяснить переходом материала после ударного сжатия в вязкоупругое состояние. В результате внутренние напряжения, появляющиеся в матрице при образовании зародышей новой фазы, быстро релаксируют 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. [c.233]

При давлениях, реализуемых в эксперименте, волна является упруго-пластической. Акустическое приближение для такой волны приведет к значительной погрешности. Поэтому диаграмма строилась по упруго-пластической модели материала, учитывающей различие между линиями нагрузки и разгрузки. При построении этой диаграммы принималось дополнительно к ука- [c.222]

Рнс. 4.136. Лагранжева диаграмма Джонсона, Вуда и Кларка (1953), основанная на полученной ими динамической кривой напряжение — деформация означает положение линии полного поглощения первой отраженной волны по экспериментам Белла, выполненным в 1961 г. и на основании теории Ли 1953 г. По оси абсцисс отложено расстояние в дюймах А, В, С, D — границы пластического гистерезиса, им соответственно отвечают ударные напряжения в фунт/дюйм 13,400 9,500 7,500 3,850. По оси ординат отложено время в мкс. [c.229]

Эксперимент и теория оказались, наконец, согласованными в рамках действительно динамической пластичности, поскольку учитывались волны нагружения и взаимодействие с ними волн разгрузки. В дополнение была найдена общая продолжительность контакта в опытах по симметричному свободному соударению образцов, а также определена конечная скорость каждого образца по завершении их взаимодействия. Поскольку начальные скорости были также известны, измерение конечной скорости давало экспериментальный коэффициент восстановления е для пластически деформирующихся образцов при их столкновении. Наконец-то проблема, впервые поставленная Ходкинсоном в 30-х гг. XIX века, с перерывами изучавшаяся с незначительным успехом в течение 130 лет, могла быть описана экспериментально во всех деталях. [c.268]

Эксперимент, выполнявшийся с применением жесткого стержня, в котором упругая волна первоначально перемещалась к площадке контакта с мягким стержнем, был по замыслу таким же, как и опыты с волнами сжатия и упруго-пластической деформацией на границе, описанные выше, результаты которых изображены на рис. 4.220. Волна сжатия перемещалась по мягкому стержню, а отраженная волна — по жесткому стержню. Путем изготовления мягкого стержня таким образом, что одна половина его по длине представляла собой полую трубку, Хан получал как волну сжатия, так и волну растяжения, распространяющиеся в противополож- [c.330]

Перспективные методы контроля качества сварного соединения. В последние годы в ЦНИИТМАШе разработаны методы распознавания формы дефекта на основе использования УЗК и применения ЭВМ. Это может иметь большое практическое значение для техники получения сварного соединения, поскольку в трудах акад. Г. А. Николаева показано, что работоспособность сварных конструкций определяется прежде всего формой дефектов. Одним из новых и перспективных методов для исследования процессов ДС и неразрушающего контроля готовых сварных соединений является метод акустической эмиссии (АЭ), основанный на использовании явления эмиссии упругих волн. Процессы ДС сопровождаются рядом динамических явлений (пластическое деформирование, разрыв внутренних связей и др.), при которых происходит излучение упругих волн, вследствие чего они контролируются акустическими методами. При контроле процесса ДС методом АЭ проявляется его активность дефект как источник сигнала обнаруживается в процессе сварки [3]. Метод АЭ уже получил практическое применение для контроля процесса образования соединения при ДС и оценки его качества. Так, например, при ДС меди с бериллием установлено, что по кинетическим зависимостям интенсивности сигналов АЭ от длительности нагрева и охлаждения можно достаточно эффективно контролировать развитие релаксационных процессов в зоне соединения, образование и разрушение интерметаллидных прослоек [14]. Перспективным методом контроля качества ДС является также голографическая дефектоскопия. Проведенные эксперименты дали положительные результаты при контроле тонкостенных конструкций [13]. [c.253]

Пока имеется очень мало опубликованных данных опытов по распространению пластических волн. Карман и Дюве [152] описали некоторые эксперименты по распространению волн вдоль медных проволок, а Уайт [157] рассмотрел некоторые опыты по удару стальных стержней, проведенные в Калифорнийском технологическом институте. Аппаратура, применявшаяся Дюве для проверки теории распространения пластических волн, показана на фиг. 42. Были использованы отожженные медные лроволоки, на которых до деформации наносятся на равных расстояниях метки. По измерениям расстояний между этими метками после опыта можно определить рас- [c.161]

Сопротивление сдвигу за фронтом волны определяли путем нахождения сдвига между кривыми, определяющими изменение напряжений Ог — в плоскости фронта и Ое — в плоскости, перпендикулярной к ней, в зависимости от массовой скорости и (или величины объемной деформации е -). Этот метод позволяет более надежно усреднить результаты и снизить разброс значений. Величины (Гг и Ое находили в отдельных сериях экспериментов. В каждом эксперименте регистрировались сигналы от двух датчиков. Явно выпадающие точки в расчет не принимались. Величина напряжений в плоскости фронта волны контролировалась дополнительно путем сравнения ее величин, определенных по сигналу с диэлектрического датчика, с величинами, рассчитанными по упруго-пластической модели материала сГг = = poaoU при uЫт, где ао, D — скорости упругой и пластической областей на фронте волны (Тгт — предел упругости по Гюгонио и , w —массовые скорости за фронтами упругого предвестника и упруго-пластической волны. [c.202]

Вторым важным экспериментом, предназначенным для рассмотрения теории пластических волн до того, как оказалось возможным экспериментально построить профили волн, был опыт, выполненный Хопманом (Норртапп [1947, 1]) в 1947 г. Насколько мне известно, его опыт был первым и единственным, в котором эксперимент Данна использовался для получения информации, связанной с предсказанием по достоверной теории волн конечной амплитуды. Движущаяся вниз по направляющим ударной машины гильотинного типа длиной 80 футов, падающая масса, к которой прикреплялся образец с дополнительным грузом на противоположном конце, ударялась о наковальню, в которой было отверстие достаточной величины для того, чтобы через него мог упасть образец с дополнительным грузом. Между ударником и грузом в последовательном соединении с образцом находился стержень, снабженный датчиком сопротивления, который обеспечивал, по ставшей уже стандартной процедуре, получение кривой усилие — время. В дополнение к этому синхронное искровое записывающее устройство, генерируя сигналы и передавая их на восковую бумагу, прикрепленную к вращающемуся диску, записывало кривую перемещение — время для падающего ударника. [c.221]

Характерной особенностью зависимостей Еху(х) и (а ) является волновой характер изменения деформаций и поворотов вдоль оси растяжения, причем по мере удлинения образца максимумы ху и Юг смещ аются в направлении подвижного захвата испытательной машины. Подобным же образом ведут себя зависимости Вх ,(1/) и Юг(г/) (рис. 3.8). Суш ественно, что величины и ю, меняются вдоль оси координат синфазно. Фактически на рис. 3.7, 3.8 представлены пространственные части двухкомпонентноп пластической волны [5], так что можно оценить ее длину. Она равна Ярг, = 5 2 мм. В использованном в экспериментах материале размер зерна 5 > а максимумы ю и перемещаются вдоль оси и не совпадают со структурными особенностями типа границ зерен. [c.60]

Чтобы познакомить вас с другой перспективной областью приложения, я упомяну, что недавно начал опыты по волнам растяжения конечной амплитуды в длинных резиновых шнурах. У резины то преимущество, что она выдерживает огромные деформации упруго, без заметного пластического течения, так что использование ее обеспечивает проведение легко воспро идводи-мых экспериментов по волнам большой амплитуды, распространение которых сильно зависит от нелинейных эффектов и частотной дисперсии. [c.103]

К сожалению, это теоретическое значение числа волн, а также значение критического напряжения, определяемое формулой (7.46), плохо согласуются со значениямЭт-определяемыми из экспериментов, как это видно из рис. 7.4, где отмечены области, занимаемые экспериментальными точками, взятыми из опубликованЧаых работ. Как можно видеть, рас хождение тем больше, чем ,0 тоньше стенка оболочки, за исключением результатов, относящихся к очень толстостен- -ным цилиндрическим оболочкам, о,д разрушение которых, как%дет показано ниже, наступало при более низких значениях напряжения, по-видимому, из-за наступления пластического тече- f, ПОО 1000 5000 ния. В некоторых эксперимен- ffA [c.493]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...