Способ определения скорости волны нагрузки

 

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является уменьшение трудоемкости определения волны., разгрузки в материалах , имеющих полиморфные модификации высокого давления. Образец исследуемого материала нагружают плоским ударником , обеспечивая давление в плоской ударной волне сжатия выще давления фазового перехода материала образца. Размер образца в направлении распространения ударной волны выбирают из условия, чтобы догоняющая волна разгрузки, образующаяся после выхода ударной волны на свободную поверхность плоского ударника, вызвала затухание ударной волны в образце. После нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до полосы, ограничивающей область материала образца, претерпевщего полиморфные превращения, и образующейся на поверхности откола боковой поверхности. По известной скорости ударной волны и измеренному расстоянию определяют скорость волны разгрузки. Способ позволяет определять скорости волны разгрузки без использования сложной измерительной и регистрирующей аппаратуры. 2 ил. и

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 N 3 30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4047764/25-28 (22) 07.04.86 (46) 07.06.88. Бюл. № 2! (71) Новосибирский электротехнический институт (72) 10. Н. Кузнецов, М. С. Качан и В. И. Мишнев (53) 620.178.71 (088.8) (56) Канель Г. И. Вязкоупругие свойства металлов в ударной волне. — В кн.: Детонация. Критические явления. Физико-химические превращения в ударных волнах. Черноголовка, ОИХФ, 1978, с. 101. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ВОЛНЫ РАЗГРУЗКИ (57) Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является уменьшение трудоемкости определения волны., разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления. Образец исследуе„„SU 1401339 А 1 мого материала нагружают плоским ударником, обеспечивая давление в плоской ударной волне сжатия выше давления фазового перехода материала образца. Размер образца в направлении распространения ударной волны выбирают из условия, чтобы догоняющая волна разгрузки, образующаяся после выхода ударной волны на свободную поверхность плоского ударника, вызвала затухание ударной волны в образце. После нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до полосы. ограничивающей область материала образца, претерпевшего полиморфные превращения, и образующейся на поверхности откола боковой поверхности. По известной скорости ударной волны и измеренному расстоянию определяют скорость волны разгрузки. Способ позволяет определять скорости волны разгрузки без использования сложной измерительной и регистрирующей аппаратуры. 2 ил.

1401339

25

Формула изобретения

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения скорости волны разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 — Л вЂ” 1-диаграмма соударения образца и плоского ударника.

Способ осуществл яется следующим образом.

Размер образца 1 в направлении распространения ударной волны выбирают из условия, чтобы волна разгрузки, образующаяся после выхода ударной волны на свободную поверхность ударника 2, догнала ударную волну, распространяющуюся в образце, и вызвала ее затухание. Генератором 3 плоской ударной волны разгоняют плоский ударник 2, нагружающий образец 1.

Скорость движения ударника задается (соответствующим подбором заряда ВВгенератора 3) таким образом, чтобы обеспечить давление в ударной волне выше давления фазового перехода материала образца 1. После нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до характерной полосы, ограничивающей область материала образца, в. которой произошли полиморфные превращения, и которая образуется на поверхности откола боковой поверхности образца 1 (откол возникает в результате взаимодействия догоняющей волны разгрузки от свободной поверхности ударника 2 с боковой волной разгрузки). Зная скорость распространения ударной волны, по измеренному расстоянию определяют скорость волны разгрузки.

Предлагаемый способ апробирован на образцах из стали 45, претерпевающей фазовые превращения в диапазоне давлений

13,0 — 15,0 ГПа, выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов. Исследуемый образец нагружался метанием плоской медной пластины 2 толщиной 3 мм продуктами етонации взрывчатого вещества генератора 3 плоской волны. Д,авление соударения ,составляло 13,5 ГПа.

Измеренное расстояние l, до характерной полосы составляет 22 мм.

Диаграмма соударения в масштабе представлена на фиг. 2. Ударная адиабата для меди бралась в форме D=3,96...1,84U, где

U —; D — скорость ударной волны, скорость распространения ударной волны в стали 0=5,06 км/с. Характеристика а центрированной волны разгрузки, выходящая из точки а, получена без учета разности акустической жесткости меди и стали, так как последняя слабо влияет на точность определения скорости С волны разгрузки и находится в пределах погрешности эксперимента. Точка b пересечения прямых

X=Dt и X=l дает координаты точки, в которой центрированная волна разгрузки из точки а догонит фронт ударной волны. Для одинаковых материалов пластины и образца

C=ad/bd. Вычисленная по формуле (1) скорость волны разгрузки составляет 6,6++-0,2 км/с, что совпадает с известными данными.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет упростить процесс определения скорости волны разгрузки, так как не требуется сложной измерительной и регистрируюгцей аппаратуры.

Способ определения скорости волны разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления, пс которому образец, имеющий свободные боковые поверхности, нагружают плоским ударником, обеспечивая давление в плоской ударной волне сжатия выше давления фазового перехода материала образца, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости, размер образца в направлении распространения ударной волны выбирают таким, чтобы волна разгрузки от свободной поверхности ударника вызвала затухание ударной волны внутри образца, после нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до полосы, ограничивающей область материала образца, претерпевшего полиморфные превращения, и образующейся на поверхности откола боковой поверхности образца, и по этому расстоянию и известному значению скорости ударной волны сжатия в материале определяют скорость волны разгрузки.

1401339

Составитель Н. Ямщиков

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 2534 41 Тираж 847 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4