Моделирование импульсного нагружения керамических элементов конструкций с учетом микроструктуры материала

• Автор: Жукова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 119 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
1. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДЕФОРМАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ИНТЕНСИВНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ МИКРОСЕКУНДОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ
1.1. Модели механического поведения керамических материалов при динамическом нагружении
1.2. Модель механического поведения керамики при динамичеком нагружении с
учетом внутренней структуры материалов
1.3. Моделирование высокоскоростной деформации и динамического разрушения керамических элементов конструкций. Математическая постановка задачи
1.4. Применяемые численные методы. Устойчивость расчетных схем. Сходимость численных решений динамических задач МДТТ при использовании моделей механического поведения керамических материалов
2. ВЛИЯНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ МАТЕРИАЛА И УСЛОВИЙ ДИНАМИЧЕСКОГО НАГРУЖЕНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ КЕРАМИЧЕКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Влияние пористости, средних размеров зерна и размеров пор на распространение ударных импульсов в керамических материалах и формирование
НДС в элементах конструкций
2.2. Расчет НДС при распространении ударных импульсов с амплитудами от 1 до
40 ГПа в пластинах из конструкционной керамики на основе АЬОз, 2Ю2 и ЬЮ

2.3. Расчет НДС в элементах конструкций в волнах разгрузки и догрузки . .
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ОТКОЛЬНОГО РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ НАГРУЖЕНИИ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ
3.1. Сдвиговая и откольная прочность керамики при высокоскоростной
деформации
3.2. Циклическое импульсное нагружение керамических элементов конструкций
З.З.. Влияние длительности импульсного воздействия на динамическую прочность керамических элементов конструкций
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Анализ механического поведения керамических материалов, при статическом и ква-зистатическом нагружении, позволяет объединить поликристаллические керамические материалы в несколько изомеханических групп /25,69,76/. Эти изомеханические группы показаны в табл. 3. Механические свойства в широком интервале температур коррелируют с типом кристаллической решетки.
Таблица 3. Изомеханические группы для керамических материалов на основе соединений
Керамика Изомеханическая группа Т ип кристаллической решетки
Карбиды металлов ТІС, 2хС, иС, ТаС, №>С, а -УС Кубическая
р -ЖС, Мо2С Г ексагональная
Бориды ТіВ2, ZrB2, Н£В2 Г ексагональная
Карбид бора В4С .. . . Ромбоэдрическая
Оксиды М§0, МпО, РеО, СоО Кубическая, каменная соль
Корунд а -АІ2О3, СгзОз, Ре20з Тригональная
а-БіС, АІАг, АЇР Кубическая
р -БіС, А1ІЧ, гю, ВеО Г ексагональная, вюрцит
2г02+3-5% тої У20з Тетрагональная
гг02 Моноклинная
Из приведенных данных следует, что конструкционные керамические материалы, на основе БЮ, В4С, А1203, ПВ2 , имеют относительно высокую температуру плавления Тт. Поэтому, гомологическая температура (9= Т/Тт), соответствующая нормальным условиям механических испытаний (293 К), не превышает 0.03. Для большинства конструкционных металлических материалов такая гомологическая температура соответствует криогенным температурам. При высоких температурах (0> 0.5) керамические материалы демонстрируют