ДИНАМИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ОБЪЕМНО-СЖИМАЕМОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА

Аннотация

Композиционные материалы применяются в оборонной, аэрокосмической, автомобильной, энергетической и прочих областях науки и техники, в которых предъявляются повышенные требования к прочности, износостойкости, удельному весу, устойчивости к интенсивным динамическим воздействиям в экстремальных эксплуатационных условиях. Требуемые высокая удельная прочность, жесткость и необходимые свойства в заданном направлении делают применение композиционных материалов более предпочтительным по сравнению с традиционными материалами. Для получения данных о физико-механических свойствах материалов в широком диапазоне условий нагружения необходимо проведение экспериментальных исследований, в том числе в динамическом диапазоне скоростей деформаций. Для исследования динамического поведения композиционного огнезащитного материала использовался автоматизированный испытательный стенд, реализующий методику Кольского для разрезного стержня Гопкинсона. Приведены основные зависимости традиционной схемы метода Кольского. Для определения динамических кривых объемной сжимаемости исследуемого материала использована модификация системы разрезного стержня с применением ограничивающей жесткой обоймы, в которой, в отличие от традиционной схемы, образец размещается в упругой обойме, препятствующей радиальной деформации образца. При этих условиях деформированное состояние образца рассматривается как одномерное, а напряженное состояние - как объемное осесимметричное. Приведены соотношения для определения радиальных напряжений, объемной деформации и давления в образце. Испытания проводились при двух различных температурах. Сравнением полученных зависимостей давления от истинной (логарифмической) объемной деформации установлено слабое влияние температуры. По полученным экспериментальным данным определены объемный модуль упругости, модуль сдвига и коэффициент Пуассона. Сравнение результатов динамического и статического деформирования образцов показало, что динамические эффекты при исследовании деформирования рассматриваемого материала можно не учитывать.