Физика

Основные различия между статическим (квазистатическим) и динамическим нагружением материалов


             Министерство общего и профессионального образования
                            Российской Федерации
                     Томский Государственный Университет
                        Физико-Технический Факультет

                  Кафедра теории прочности и проектирования



                                   Реферат
                                   на тему



    Основные различия между статическим (квазистатическим) и динамическим
                           нагружением материалов



|                                                |Выполнил студент|
|                                                |042 гр.         |
|                                                |Шваб Е.А.       |



                               -Томск 1999 г.-

В  отличие  от  статического  (или  квазистатического)  нагружения   ударно-
волновое  нагружение  сопровождается  необратимым   повышением   температуры
(тепловой энергии) твёрдого тела, зависящим от амплитуды ударной волны.  При
амплитудах  ударной  волны  в  несколько  десятков  гигапаскаль   приращение
температуры гомогенного,  т.е.  среднего  по  объёму,  разогрева  составляет
сотни градусов. Локальный разогрев на линиях  скольжения  может  значительно
превышать температуры гомогенного разогрева. Негомогенный разогрев  приводит
к значительной, но кратковременной потере прочности  материала.  Последующее
снижение температуры  локальных  областей  интенсивного  разогрева  за  счёт
диффузионной  теплопроводности   приводит   к   восстановлению   прочностных
свойств. Это  обстоятельство  следует  иметь  ввиду  как  при  интерпретации
экспериментальных  данных,  так  и  при  построении  моделей   определяющего
уравнения,   предназначенного   для   расчётов   комбинированных   процессов
нагружения и разгрузки.
      Сопротивление пластической деформации или сдвиговая  прочность  наряду
со сжимаемостью, вязкостью и упругостью представляет собой одно из  основных
реологических свойств твёрдого тела.
       Особенностью  поведения  упругопластического  материала  при  ударно-
волновом нагружении является расщипление ударной волны на  упругую  (упругий
предвестник Гюгонио)  и  пластическую,  упругопластическая  структура  волны
расширения и связаное с  ним  негидродинамическое  затухание  ударной  волны
являются  основой  целого  ряда   экспериментальных   методов   исследования
сдвиговой прочности. В современных экспериментальных методах  регистрируются
пространственно-временные  профили  волн  нагрузки  и  разгрузки  с  помощью
различного    рода    быстродействующих    датчиков:     пьезоэлектрических,
пьезоемкостных, пьезорезистивных.
      Среди разработанных экспериментальных методов следует  выделить  метод
непосредственной регистрации главных нормальных напряжений [pic] и [pic]  за
фронтом  ударной  волны,  который  не  требует  каких  либо   дополнительных
расчётов течения среды, поскольку динамический предел  текучести  [pic][pic]
вычисляется как разность напряжений [pic].
       Прогресс  в  развитии  экспериментальных  методов  изучения   реакции
твёрдых тел  на  динамическую  нагрузку  и  последующую  разгрузку  позволил
выявить   ряд   особенностей   их   деформирования.   В    частности,    при
упругопластическом   деформировании   металлов    наблюдаются:    релаксация
сдвиговых  напряжений,   деформационное   упрочнение,   затухание   упругого
предвестника по  амплитуде,  наличие  упругих  предвестников  при  вторичном
ударно-волновом  нагружении,  эффекты   кратковременного   разупрочнения   и
последующего восстановления прочности.
Литература:

[1]  Батьков  Ю.В.,  Глушак  Б.Л.,  Новиков  С.А.  Сопротивление  материалов
пластической  деформации  при  высокоскоростном  деформировании  в   ударных
волнах. (Обзор). М., ЦНИИатоминформ, 1990, 97с.




смотреть на рефераты похожие на "Основные различия между статическим (квазистатическим) и динамическим нагружением материалов"