Способ определения скорости волны нагрузки Советский патент 1988 года по МПК G01N3/30 

СС СлЗ СО

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения скорости волны разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости.

На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 - X-/-диаграмма соударения образца и плоского ударника.

Способ осуществляется следующим образом.

Размер образца 1 в направлении распространения ударной волны выбирают из условия, чтобы волна разгрузки, образующаяся после выхода ударной волны на свободную поверхность ударника 2, догнала ударную волну, распространяющуюся в образце, и вызвала ее затухание. Генератором 3 плоской ударной волны разгоняют плоский ударник 2, нагружающий образец 1. Скорость движения ударпика задается (соответствующим подбором заряда ВВ- генератора 3) таким образом, чтобы обеспечить давление в ударной волне выще давления фазового перехода материала образца 1. После нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до характерной полосы, ограничивающей область материала образца, в,которой произощли полиморфные превращения, и которая образуется на поверхности откола боковой поверхности образца 1 (откол возникает в результате взаимодействия догоняющей волны :1азгрузки от свободной поверхности ударника 2 с боковой волной разгрузки). Зная корость распространения ударной волны, по измеренному расстоянию определяют скорость волны разгрузки.

Предлагаемый способ апробирован на образцах из стали 45, претерпевающей фазовые превращения в диапазоне давлений 13,0-15,0 ГПа, выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов. Исследуемый образец нагружался метанием плоской медной пластины 2 толщиной 3 мм продуктами детонации взрывчатого вещества генератора 3 плоской волны. Давление соударения составляло 13,5 ГПа.

Измеренное расстояние до характерной 1полосы составляет 22 мм.

Диаграмма соударения в масштабе представлена на фиг. 2. Ударная адиабата для меди бралась в форме ,96...1,846, где и - массовая скорость; D - скорость ударной волны, скорость распространения ударной волны в стали /)5,06 км/с. Характеристика а центрированной волны разгрузки, выходящая из точки а, получена без учета разности акустической жесткости меди и стали, так как последняя слабо влияет на

0 точность определения скорости С волны разгрузки и находится в пределах погрешности эксперимента. Точка b пересечения прямых и дает координаты точки, в которой центрированная волна разгрузки из

с ТОЧКИ а догонит фронт ударной волны. Для одинаковых материалов пластины и образца C ad/bd. Вычисленная по формуле (1) скорость волны разгрузки составляет б,6± ±0,2 км/с, что совпадает с известными данными.

0 Предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет упростить процесс определения скорости волны разгрузки, так как не требуется сложной измерительной и регистрирующей аппаратуры.

25

Формула изобретения

Способ определения скорости волны разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления, пс

Q которому образец, имеющий свободные боковые поверхности, нагружают плоским ударником, обеспечивая давление в плоской ударной волне сжатия выще давления фазового перехода материала образца, отличающийся тем, что, с целью уменьшения

5 трудоемкости, размер образца в направлении распространения ударной волны выбирают таким, чтобы волна разгрузки от свободной поверхности ударника вызвала затухание ударной волны внутри образца, после нагружения измеряют расстояние от поверх0 ности нагружения до полосы, ограничивающей область материала образца, претерпевшего полиморфные превращения, и образующейся на поверхности откола боковой поверхности образца, и по этому расстоянию

и известному значению скорости ударной волны сжатия в материале определяют скорость волны разгрузки.

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов. Целью изобретения является уменьшение трудоемкости определения волны., разгрузки в материалах, имеющих полиморфные модификации высокого давления. Образец исследуемого материала нагружают плоским ударником, обеспечивая давление в плоской ударной волне сжатия выще давления фазового перехода материала образца. Размер образца в направлении распространения ударной волны выбирают из условия, чтобы догоняющая волна разгрузки, образующаяся после выхода ударной волны на свободную поверхность плоского ударника, вызвала затухание ударной волны в образце. После нагружения измеряют расстояние от поверхности нагружения до полосы, ограничивающей область материала образца, претер- певщего полиморфные превращения, и образующейся на поверхности откола боковой поверхности. По известной скорости ударной волны и измеренному расстоянию определяют скорость волны разгрузки. Способ позволяет определять скорости волны разгрузки без использования сложной измерительной и регистрирующей аппаратуры. 2 ил. и

X fiM