СЖАТИЕ СТАЛИ МАРКИ Ст3 «СЛАБОЙ» УДАРНОЙ ВОЛНОЙ
Аннотация
Представлен экспериментальный подход, позволяющий рассмотреть картину волновых взаимодействий вблизи свободной поверхности ударно-нагруженных образцов, и исследовано их влияние на движение свободной поверхности.
Проведены ударно-волновые эксперименты, в которых образцы из стали Ст3 различной толщины нагружались ударниками из того же материала. Опыты проводились на нагружающей пневматической установке пушечного типа (рабочий газ – гелий), ударник разгонялся до скоростей ~500 м/с, диагностика волновых процессов проводилась по регистрации скорости движения свободной поверхности с помощью методики PDV (Photon Doppler Velocimeter). На фронтальном участке зависимости скорости поверхности образца от времени зарегистрированы особенности в виде ступенек, которым соответствуют времена выхода на свободную поверхность первой упругой волны, распространяющейся по образцу с продольной скоростью звука, и второй волны, образованной в результате отражения первой упругой волны разрежения от ударной волны. Предложено оценивать значение скорости ударной волны в случае ее упругопластической конфигурации по регистрации времен выхода упругих предвестников на свободную поверхность образца.
Построены ударные адиабаты стали Ст3: зависимость скорости ударной волны от массовой скорости за фронтом волны, зависимость напряжения от плотности стали в диапазоне нагружения до давления ~13 ГПа, соответствующего началу фазового перехода a-e в железе.
Определены параметры уравнения состояния стали Ст3 в форме Ми–Грюнайзена, которые позволят использовать это уравнение для численного моделирования поведения вещества в низкой области ударного нагружения.