ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ УДАРНИКОВ С ГРАНУЛИРОВАННЫМИ СЛОЯМИ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ШАРИКОВ
Аннотация
Представлены результаты экспериментальных исследований статических и динамических механических свойств слоев из стальных и свинцовых шариков. В результате проведенных экспериментов были построены динамические диаграммы деформирования и зависимости силы сопротивления внедрению. Динамические диаграммы деформирования были получены с использованием модифицированного метода Кольского для испытаний малосвязных сред в жесткой обойме. Силы сопротивления внедрению определялись с помощью обращенного эксперимента: контейнер, заполненный шариками, разгонялся в стволе газовой пушки и ударялся по мерному стержню с головной частью полусферической или конической геометрии. При ударе контейнера по мерному стержню в стержне формируется упругая волна деформации, которая регистрируется с помощью тензорезисторов, наклеенных на боковой поверхности стержня. Наряду с динамическими проводились и статические испытания с использованием сервогидравлической испытательной машины Zwick/Roell Amsler HA 100. Гранулированный слой засыпался в жесткую обойму и сдавливался сжимающим поршнем. Полученные результаты усреднялись по количеству проведенных экспериментов для каждого вида испытания. Сопротивление гранулированной среды из стальных шариков оказалось значительно выше, чем среды из свинцовых шариков. Существенное влияние на поведение сил сопротивления оказывает форма ударника. Для кривых деформирования, полученных с применением модифицированного метода Кольского и с использованием испытательной машины Zwick/Roell Amsler HA 100, при всех режимах нагружения свинцовых шариков характерны нелинейность и необратимость; при высоких нагрузках происходит не только переукладка частиц, но и сильное пластическое течение материала, а для стальных шариков в рассмотренном диапазоне нагрузок сильного пластического течения материала не наблюдается. Результаты экспериментов могут быть использованы для численного моделирования проникания ударников различной формы в гранулированные слои из металлических шариков.
