СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 1: НАЧАЛЬНАЯ СТАДИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 1561 И 1565

  • Ю.И. Мещеряков Meshcheryakov Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация
  • А.К. Диваков Divakov Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация
  • Н.И. Жигачева Zhigacheva Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация
  • Г.В. Коновалов Konovalov Институт проблем машиноведения РАН, Санкт-Петербург, Российская Федерация
  • Е.П. Осокин Osokin ЦНИИ конструкционных материалов «Прометей», Санкт-Петербург, Российская Федерация
Ключевые слова: многомасштабная деформация, дисперсия скорости, дефект скорости, алюминиевые сплавы, откольное разрушение, начальная стадия разрушения

Аннотация

С позиции физической кинетики анализируется переход динамически деформируемых твердых тел в структурно-неустойчивое состояние. Распространение ударной волны в структурно-неоднородной среде рассматривается в виде суперпозиции двух мод движения: распространение плоского волнового фронта со средней скоростью u(x,t) и случайные движения локальных областей деформируемой среды как результат взаимодействия ударной волны со структурно-неоднородной средой. Последний тип взаимодействия приводит к распределению частиц среды по скоростям, которое количественно характеризуется в виде дисперсии массовой скорости. Переход с одного масштабного уровня динамического деформирования на другой сопровождается появлением так называемого дефекта массовой скорости, который определяет интенсивность обмена энергией и количеством движения между масштабными уровнями. Обе динамические характеристики регистрируются в реальном масштабе времени с помощью лазерного дифференциального интерферометра. Два типа материала, алюминиевые сплавы 1561 и 1565, испытаны в условиях одноосной деформации (плоского соударения) в диапазоне скоростей ударника 250–750 м/с. Благодаря тонкой фокусировке лазерного луча на тыльной поверхности мишени (50–70 мкм), регистрируемый интерферометром отклик материала на ударное нагружение соответствует ударно-волновому поведению одного структурного элемента мезоуровня, что отвечает начальной стадии динамического деформирования и разрушения материала. Экспериментально показано, что динамическая прочность такого структурного элемента максимальна в том случае, когда вариация массовой скорости на мезоуровне равна дефекту массовой скорости на плато импульса сжатия.

Опубликован
2022-09-30