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 
и 
за фронтом ударной волны, который не требует каких либо дополнительных расчётов течения среды, поскольку динамический предел текучести 
вычисляется как разность напряжений 
.
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.
Похожие работы
... что приводит как к упорядочиванию, так и к разупорядочиванию структуры вещества на любом уровне - от механической структуры до внутримолекулярных процессов. Литература Зельдович Я.Б. «Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений» М. : Наука, 1966, 686 с. Забабахин Е.И., Забабахин И.Е. «Явления неограниченной кумуляции» М. : Наука, 1988, 173 с. ...
... Напряжение “оставшееся” в детали или испытуемом образце по истечении некоторого промежутка времени от момента нагружения детали (образца) начальным напряжением , наиболее часто используется в качестве численной характеристики релаксационной стойкости металлов и сплавов. Несмотря на это, до сих пор нет единого термина для обозначения . Помимо оставшегося напряжения, величину называют остаточным ...
... и трещинами. Решение построено на использовании теории функции комплексного переменного и удовлетворении граничным условиям методом наименьших квадратов. 1 Термодинамические основы термоупругости 1.1 Термоупругость Основное уравнение термоупругости. При термическом расширении изотропное тело деформируется таким образом, что компоненты деформации отнесенные к системе прямоугольных осей ...
... на первой и последующих итерациях равна: ; (3.22) . (3.23) Критерием завершения итерационного процесса является условие: ,(3.24) где - заданная точность расчета [4]. 4. Методы оценки термонапряженного состояния 4.1 Физические основы возникновения термических напряжений При изменении температуры происходит объемное расширение или сжатие твердого тела. Неравномерный нагрев ...
0 комментариев