Высокоскоростное разрушение металлических оболочек электрофизическими методами
Автор: Виктор Михайлович Кац
Соавторы: Морозов Виктор Александрович
Организация: Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург
Схема проведения опыта (а): 1- испытываемый образец, 2 – диэлектрический наполнитель, 3 – проводник, C – конденсатор, S – разрядник; образец до (b) и после (c) нагружения
Известно, что ввиду неравновесного и инерционного характера процессов, протекающих в материале при его высокоскоростном нагружении, процесс такого нагружения (и последующего разрушения) носит характер, существенно отличный от известных результатов для случая стационарных и квазистационарных нагружении. Исследование малоизученных процессов такого рода является актуальной задачей современной механики деформируемого твердого тела и имеет приложения в высокотехнологичных инновационных отраслях экономики.
На основе проводимых в течение последних лет исследований по применению электрофизических методов нагружения и разрушения материалов [1-3], нами разработана методика динамического нагружения вплоть до разрушения цилиндрических оболочек посредством электрического взрыва проводника.
Для проведения испытания внутрь отрезка трубки из исследуемого материала помещается (запрессовывается или заливается в расплавленном состоянии) диэлектрический наполнитель, по оси которого располагается взрываемый проводник (медь, диаметр 250мкм). Взрыв проводника производится посредством разряда через него конденсатора (емкость 0,5мкФ, заряд до 20-30кВ, период напряжения при разряде 7мкс).
Методика позволила провести испытания алюминиевых трубок внутренним диаметром 6мм и с толщиной стенки 0,5-1мм. В качестве диэлектрического наполнителя использовался полиметилметакрилат (ПММА). Нагружения производились с давлениями, близкими к пороговым значениям.
1.Morozov, V. A., Atroshenko, S. A., Kats, V. M. Comparative analysis of characteristics of material damage at various load speeds by electric explosion of conductors // Procedia Structural Integrity, 2017. Vol. 6. P. 154-160.
2.Savenkov, G., Morozov, V., Kats, V. Strength of the phase change materials on loading with the products of electric explosion of conductors // AIP Conference Proceedings. 2018, Vol. 1959, 100007
3.Морозов В.А., Богатко В.И., Атрошенко С.А., Кац В.М., Газизуллина А.Р. Нагружение, деформирование и разрушение цилиндрических образцов из полиметилметакрилата и фторопласта с использованием электрического взрыва проводников // Журнал технической физики, 2020. Т 90. № 2. С. 233-237
