Ударное сжатие пористого вещества

Пусть линии ом и ОМ — ударные адиабаты соответственно сплошного и пористого (начальное состояние которого определяется точкой О ) вещества. Тогда площади треугольников ОМА и О М А, согласно последнему равенству, соответствуют изменению внутренней энергии сплошного и пористого веществ на ударной волне при их сжатии до одной и той же плотности. При этом изменение энергии холодного сжатия равно площади ОРА, и тогда изменение тепловой энергии, определяющей тепловое давление, при ударном сжатии сплошного вещества равно площади треугольника ОРМ, а при сжатии пористого вещества — площади ОРМ О, откуда видно, что при ударном сжатии пористого вещества до заданной плотности разогрев и тепловое давление будут много больше, чем при сжатии сплошного вещества. Отметим, что ударный разогрев пористого тела достаточно большой начальной пористости может привести к тому, что плотность вещества за ударной волной будет меньше плотности сплошного вещества в исходном состоянии. Этой ситуации соответствует ударная адиабата ОМ" с исходным состоянием О". [c.260]

Рис. 35. Диаграмма р — V для ударного сжатия пористого вещества (рп — ударная адиабата пористого тела Рс ударная адиа- ата сплошного тела рх — кривая холодного сжатия сплошного тела).

УДАРНОЕ СЖАТИЕ ПОРИСТОГО ВЕЩЕСТВА 555 [c.555]

Ударное сжатие пористого вещества [c.555]

Рис. 11.10. р,К-диаграмма для ударного сжатия пористого вещества. [c.556]

Ударное сжатие пористых олв порошкообразных веществ. В ударно-волновых экспериментах, помимо сплошных образцов, ударному сжатию подвергают и образцы в пористом виде или в виде порошка. Как будет показано ниже, это может привести к гораздо большему разогреву вещества, чем при ударном сжатии сплошного вещества. Кроме того, часто используются насыпные и порошкообразные ВВ. Объемное содержание пор в них характеризуется пористостью [c.259]

Рис. 4.1. Относительное положение адиабаты Пуассона >(ОВ), ударной адиабаты сплошного вещества (01), ударной адиабаты двукратного сжатия (12), ударной адиабаты трехкратного сжатия (23) и ударной адиабаты пористого вещества АОС с начальной плотностью Роо = 1/ 00-

Относительное положение кривой упругого сжатия Px(V) и ударных адиабат сплошного и пористого веществ показано на рис. 4.1. При заданном < Vo ударная адиабата однократного сжатия сплошного вещества расположена выше кривой (У) т а ударная адиабата пористого вещества, как следует из уравнений (4.31)й (4.34),— выше ударной адиабаты сплошного,вещества. Следовательно, при сжатии ударной волной до одного и того же удельного объема Fi пористому веществу сообщается большая тепловая энергия, и в нем развиваются большие тепловые давления по сравнению со сплошным материалом. [c.110]

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]

Своеобразными особенностями обладает процесс ударного сжатия пористых тел. Экспериментальное изучение ударного сжатия одного и того же вещества при различных начальных плотностях позволяет получить значительно более полную информацию о термодинамических свойствах вещества при высоких давлениях и температурах. [c.555]

Рассмотрим теперь ударное сжатие пористого тела. Для простоты будем рассматривать ударное сжатие до высоких давлений, измеряемых сотнями тысяч и миллионами атмосфер, так что обычную адиабату сплошного вещества можно считать совпадающей с кривой холодного сжатия. [c.555]

Большое нагревание при ударном сжатии пористых тел может приводить к резким аномалиям в ходе ударной адиабаты. Именно, при сжатии до данного давления вещества с высокой пористостью относительная роль теплового давления оказывается столь большой, что плотность-в конечном состоянии при высоком давлении оказывается меньше нормальной (F > Fo). При этом объем с возрастанием давления не умень- [c.556]

Об ударном сжатии пористого материала с учетом сжимаемости сплошного вещества см. 10 гл. XI. [c.660]

Серьезным ограничением применимости этого подхода является экспериментальная погрешность определения ударных адиабат. Необходимо контролировать, во-первых, точность аппроксимации экспериментальных данных p v, v ), во-вторых, выполнимость фундаментальных термодинамических тождеств и неравенств. По этим причинам, реализовать способ определения уравнения состояния вещества путем измерений ударной сжимаемости сплошных и пористых образцов удается лишь в области относительно высоких давлений, где тепловые эффекты ударного сжатия существенно превышают экспериментальные погрешности. [c.314]

Рнс.9.1. Схема, поясняющая принципы динамической генерации плазмы граница максимальных сжатий вещества — кривая холодного сжатия (Г—О К) К — критическая точка кружки— исходные состояния среды Я , Я —кривые сжатия цезия и инертных газов падающими и отраженными (Я , Я ) ударными волнами Я , Я -сжатие сплошных и пористых металлов ударными волнами 5 —кривая адиабатического сжатия цезия 5 -адиабаты разгрузки ударно-сжатых металлов. Двухфазные области при плавлении и испарении заштрихованы. [c.339]

Для построения широкодиапазонных уравнений состояния привлекаются результаты экспериментов с ударными волнами, где исследуются как свойства ударно-сжатого сжатого вещества, так и его изэнтропическое расширение из ударно-сжатого состояния. Эксперименты такого рода проводятся с образцами испытуемого вещества, находящегося как в конденсированной, так и в газовой фазе. Диапазон достижимых состояний расширяется также проведением экспериментов с пористыми твердотельными образцами [5]. [c.342]

Ударное сжатие пористых сред сопровождается ее нагревом, причем при том же давлении ударного сжатия средняя температура пористой среды выше, чем температура сплошного вещества. Распределение поглощенной энергии в среде зависит в основном от того, как происходит схлопывание пор в ударной волне. Теоретический анализ вязкопластического разогрева вещества в окрестности коллап-сирующих сферических пор предпринят в работах [43 — 46]. [c.148]

В работе С. Б. Кормера, А. И. Фунтикова, В. Д. Урлина и А. Н. Колесниковой [56] описаны результаты исследования ударного сжатия пористых металлов при давлениях от 0,7 до 9 миллионов атмосфер. Там же сделан ряд теоретических выводов об уравнении состояния пористых веществ и на основе экспериментальных данных определены параметры,, входящие в уравнение состояния. [c.558]

Большое значение для определения термодинамических функций имеет измерение ударной адиабаты пористых металлов. Оно сужает круг привлекаемых теоретических представлений и позволяет обойтись без чисто теоретической формулы (6.7). Дело в том, что при сжатии пористого тела до определенного объема 7 величина изменения объема V— от первоначального зависит от начальной степени пористости. При одинаковой плотности в конечном состоянии (предцола-гается, что в ударной волне пустоты полностью выбираются и вещество становится сплошным) упругие энергия и давление также одинаковы. В то же время произведенная над телом работа, зависящая от величины изменения объема, для тел с разной пористостью оказывается различной. Следовательно, различны и тепловые составляющие энергии и давления в конечном состоянии. Эти соображения иллюст1 )ируются диаграммой р — У (рис. 35), на которой показаны ударные адиабаты сплошного и пористого вещества. Здесь Уоо начальный удельный объем вещества, У — удельный объем сплошного вещества при нормальном давлении (Foo/V o = к — степень пористости). Согласно (6.3) приращение внутренней энергии определяется площадью заштрихованного треугольника, причем площадь в обоих случаях одинакова, а 8 у пористого тела больше. [c.256]

Начальная скорость поршня Vp выбиралась такой, чтобы давления, развиваемые в исходном взрывчатом веществе, достигали некоторых критических значений Ркр, близких к давлению на химпике р А). Как видно из рУ-диаграмм для сплошного (т — = 0) и пористого (/По = 0,45) гексогена, представленных на рис. 3.3.1, эти давления соответственно составляют 55 и 16 ГПа. В расчетах полагалось, что для начала химической реакции гексоген должен быть сжат в ударной волне до давлений р > р р. После начала реакции при условии, что p>p Bj) химическая реакция протекает до полного превращения взрывчатого вещества в продукты детонации. Характерное время в уравнении [c.268]

Уравнение (11.40) описывает семейство ударных адиабат, соответствующих различным начальным объемам 7оо, т. е. различным степеням пористости, которые можно характери- У зовать коэффициентом к = Foo/Fo > 1. При д ты сплошного (Р1) и по-к = 1, 7оо= 0 имеем ударную адиабату спло- ристого р ) железа, рх— шного вещества. Точка V = V о-, Рн = О уд о- кривая холодного сжатия, влетворяет уравнению (11.40) при любом начальном объеме 7оо (так как р (7о) = О, бх (Т о) = 0)> так что семей- ство адиабат представляет собой пучок кривых, выходящих из этой точки. По формуле (11.40) при Уоо/У- к т. е. предельный [c.557]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...