ДЕФОРМАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА НАСЫПНОГО СЛОЯ ИЗ СВИНЦОВЫХ ШАРИКОВ

Аннотация

Приводятся результаты статического исследования сжатия насыпных слоев из металлических шариков, являющихся перспективным демпфирующим элементом, защищающим конструкции от импульсных воздействий. При высоких параметрах воздействия гранулированные слои как высокопористые среды деформируются необратимым образом. С целью определения деформационных и прочностных характеристик производилось статическое сжатие насыпной среды на испытательной машине Zwick Amsler HA 100. Получена экспериментальная диаграмма деформирования одноосного сжатия гранулированного слоя из свинцовых шариков при статическом нагружении в широком диапазоне нагрузки до ликвидации свободной пористости. Диаграмма имеет нелинейный и необратимый характер. Проведено численное моделирование нагружения симметричных фрагментов слоя для двух вариантов регулярной упаковки шариков - тетраэдральной и кубической. В обоих вариантах наблюдается развитое пластическое течение материала, заполняющего поры, вплоть до полного компактирования. Расчетные диаграммы деформирования, как и экспериментальные, являются существенно нелинейными и необратимыми. Поведение экспериментальной кривой качественно соответствует поведению расчетных кривых. Эта кривая попадает в диапазон между кривыми деформирования насыпной среды с тэтраэдральной и кубической идеальными упаковками шариков. Численное моделирование показало, что зоны резкого возрастания сопротивления пористого слоя связаны с ликвидацией свободной пористости.

Ключевые слова: слой шариков, пористая среда, эксперимент, статическая деформация, сжатие, нелинейность, необратимость, численное моделирование.