Способ динамических испытаний материалов

 

Союз Советсккн

Соцкалкстмческкх реслублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.07.78 (21) 2655821/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 3/30

G 0I M 7/00

Гасударственный комитет (53) УДК 620.178..72 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.81 по делам изобретений

N еткрмтий (72) Авторы нзобретення

Б. Л. Глушак, С. А. Новиков, В. А. Свиридов (71) Заявнтель (54) СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к способам ударных испытаний материалов и конструкций.

Известен способ динамических испытаний материалов, по которому упруго-пластические волны в образце возбуждают подрывом на его поверхности заряда взрывчатого вещества (1) .

Недостатком такого способа является то, что он приводит к значительной деформации и разрушению образца и сокращает информацию о свойствах материалов.

Наиболее близким по техническому существу к изобретению является способ ударных испытаний материалов, заключающийся в том, что создают волну давления и, разделяя ее на упругую и пластическую волны путем пропускания через находя-. щийся в акустическом контакте с образцом слой упруго-пластического материала, нагружают образец упругой волной (2).

При таком способе образец подвергается действию ослабленной упругой волны давления, возникшей при подрыве взрывчатого вещества, находящегося в контакте со слоем упруго-пластического вещества.

Однако для создания плоской волны давления приходится использовать заряды взрывчатого вещества сложной формы и, кроме того, таким способом невозможно создать упругие волны малой длительности (10

10 с).

Целью изобретения является создание

5 е в образце упругих волн малои порядка

10 — 10 с длительности.

Это достигается тем, что волну давления создают воздействием импульса лазерного излучения на взрывающуюся фольгу, которую вводят в акустический контакт со слоем упруго.-пластического материала, при этом энергию излучения выбирают такой, чтобы пластическая волна полностью затухла к концу движения по слою упругопластического материала, а его толщину

15 выбирают такой, чтобы длительность упругой волны была равна времени прохождения упругой волны через образец.

Способ ударных испытаний реализуется следующим образом.

Оптический квантовый генератор (ОКГ) соз ает импульс излучения длительностью

10 — 10 с, которым воздействуют на фольгу. В результате быстрого испарения материала фольги в ней развивается интенсив689409

Формула изобретения ная ударная волна. Ударная волна, распространяясь в прокладке из упруго-пластического материала, находящейся в акустическом контакте с фольгой, претерпевает пространственно-временное разделение. Возникающая волна разгрузки быстро догоняет пластическую волну и снижает давление в ней, в результате чего на образец, находящийся в акустическом контакте с прокладкой, действует только упругая волна.

Предварительно, без образца, энергию импульса ОКГ подбирают такой, чтобы пласгическая волна успела затухнуть в упруro-пластическом материале прокладки, а голщину последней выбирают такой, чтобы длительность упругой волны на входе в образец была равна. времени прохождения упзугой волны через образец. Амплитуду упругой волны задают выбором материала про<ладки по упругому пределу Гюгонио.

Описываемым способом образцы подвергаются воздействию регулируемых по амплитуде в-большом диапазоне(1 — 50 кбар)

:оротких упругих волн давления, длительюсть которых регулируется в пределах 10 в0 ь с в зависимости от толщины образца.

)то делает возможным получение информации об упруго-пластических свойствах других характеристиках в широком динами еском диапазоне обширного класса матери лов(металлов, неметаллов, сплавов, полимеов и т. д.) и конструкций на образцах, линейые размеры которых в десятки раз мень|е, чем это требуется для получения той же нформации с применением известных спообов и устройств на основе -ВВ. Предлааемым способом указанная информация

:ожет быть получена в лабораторных, строз контролируемых условиях. Ввиду того, ro предлагаемым способом можно подобать минимально возможные для получеия определенных свойств материалов и

4 конструкции механические импульсы дав) ления, образцы из дорогостоящих или остродефицитных материалов и дорогостоящие конструкции в опытах, не связанных с изучением предельной прочности, не подвер5 гаются разрушению или повреждению-.

Способ динамических испытаний материалов, заключающийся в том, что создают волну давления и, разделяя ее на упругую и пластическую волны путем пропускания через находящийся в акустическом контакте с образцом слой упруго-пластического материала, нагружают образец упругой волной, отличающийся тем, что, с целью создания в образце упругих волн ма-ь -в лой, порядка 10 — 10 с длительности, волну давления создают воздействием импульса лазерного излучения на взрывающуюся фольгу, которую вводят в акустический контакт со .слоем упруго-пластического материала, при этом энергию излучения выбирают такой, чтобы пластическая волна полностью затухала к концу движения по слою упруго-пластического материала, а его толщину выбирают такой, чтобы длительность упругой волны была равна времени прохождения упругой волны через образец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванов А. Г., Синицын С. А. Исследование упруго-пластических волн в железе и стали при взрывном нагружении. Физика твердого тела, 1963, т. 5, вып. 1, с. 13—

18.

2. Новиков С. А., Синицын В. А., Ива35 нов А. Г., Васильев Л. В. Упруго-пластические свойства ряда металлов. ФММ, 1966, т. 21, вып. 3, с. 25 — 28, (прототип).

Составитель В. Финогенов

Редактор Л. Павлова Техред A. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 3255/50 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4