ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА НА ДИНАМИЧЕСКОЕ НАГРУЖЕНИЕ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ВРЕМЕНЕМ ВОЗДЕЙСТВИЯ
Аннотация
Возникновение и развитие повреждений в бетонах и других хрупких материалах, подвергающихся механическим нагрузкам различной интенсивности и длительности, на макроскопическом уровне проявляется в виде растрескивания и фрагментации и вносит значительный вклад в несущую способность конструкций. Для количественной оценки деградации прочности повреждаемого материала часто используют скалярный параметр повреждения. Для экспериментального исследования процесса накопления поврежденности при высокоскоростных динамических нагрузках требуется инструмент, позволяющий при заданной скорости деформации останавливать процесс деформирования образца при заданной величине деформации. Предлагаемая статья посвящена проблеме экспериментального изучения процесса накопления повреждений в хрупких материалах. Описаны некоторые распространенные модели, используемые для прогнозирования процессов динамического деформирования и разрушения бетона с учетом поврежденности при нагружении. Для получения заданных степеней деформаций образца при различных скоростях деформации разработана экспериментальная установка, реализующая модификацию метода Кольского. Рассмотрено несколько схем формирования нагрузки. Две схемы позволяют ограничивать деформацию образца в эксперименте за счет регулировки длительности нагружающего импульса, одна – за счет наличия жесткого кольца, окружающего образец. Анализ процессов формирования нагрузки и динамического деформирования образца под действием этой нагрузки проводился с использованием инструментов численного моделирования. Динамические задачи решались с применением метода конечного элемента с явной схемой интегрирования уравнений по времени, реализованного в отечественном программном продукте «Логос». Использовались возможности модуля «Логос-Прочность». Задачи решались в осесимметричной постановке. Анализ результатов проводился с помощью программного продукта «Scientific View» из состава пакета программ «Логос».
