Неравновесность и высокоскоростное деформирование и разрушение материалов при кратковременных импульсных нагружениях.

• Автор: Морозов, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 01.02.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 330 с. : ил.

Оглавление
Оглавление
Введение
Глава
1.1. Воздействие мощных импульсных кратковременных
пучков электронов на твердые тела
1.1.1. Термоупругое взаимодействие импульсных электронных пучков
с твердыми телами
1.1.2. Воздействие мощного импульсного электронного пучка на поверхности твердых тел
1.2. Электрический взрыв проводников и его применение для
нагружения материалов
1.2.1. Генерирование мелкодисперсных частиц (МДЧ), их ускорение и взаимодействие с преградой
1.2.2. Применение взрывающейся фольги для получения плоских ударных волн и ускорения тонких пластинок
1.3. Электрический пробой в твердых телах и жидкостях
1.4. Деформирование материалов в условиях сопутствующих
электромагнитных полей. Магнитопластический эффект (МПЭ)
1.5. Динамические модели и критерии хрупкого разрушения
1.5.1. Основные закономерности проявления динамической прочности материалов
1.5.2. Вопросы тестирования динамических прочностных свойств материалов
1.5.3. Экспериментальные методы испытания материалов на динамическую прочность
1.5.4. Масштабные уровни разрушения твердых тел

1.5.5. Динамическая прочность при растяжении. Откол в твердых
телах
1.5.6. Критерии разрушения "бездефектных" твердых тел при динамическом нагружении
1.5.7. Разрушение твердых тел с макродефектом (трещиной)
1.5.8. Хрупко-вязкий переход при разрушении материалов
Глава II. Моделирование движения релаксирующей среды при
кратковременном импульсном нагружении
2.1. Модель затухания упругой волны с учетом релаксационных явлений в приповерхностной зоне ударного нагружения
2.2. Формирование и развитие импульсных напряжений в твердых телах с учетом релаксационных явлений в приповерхностной области ударного нагружения
2.3. Осцилляция пластического течения в металлах за фронтом упругого предвестника
2.4. Моделирование движения слабонеравновесной релаксирующей среды при кратковременном импульсном нагружении
Глава III. Гидродинамический подход к решению задач
высокоскоростного нагружения материалов
3.1. Переход твердого тела в текучее состояние.
Гидродинамическая модель
3.2. Численный расчет пространственно-временных характеристик среды, поглощающей излучение короткого импульса в газодинамической одномерной постановке
3.3. Зависимость максимальной амплитуды давления от массового коэффициента поглощения энергии излучения короткого импульса

3.4. Модельная задача о разлете вещества под действием
энергии излучения
Глава IV. Разрушение материалов при кратковременных
импульсных нагружениях в субмикросекундном и наносекундном диапазонах
4.1. Откольные процессы на аноде сильноточного импульсного ускорителя электронов
4.2. Разрушение твердых диэлектриков в условиях приповерхностного электрического пробоя
субмикросекундной длительности
4.3. Применение электрического взрыва проводников для исследования процессов высокоскоростного соударения тел.
4.4. Инициирование и движение трещины при кратковременных импульсных нагружениях
4.5. Экспериментальное исследование прочности металлических кольцевых образцов при ударном воздействии распределенной радиальной нагрузки магнитноимпульсным методом
Глава V. Генерирование мелкодисперсных частиц и
высокоскоростное столкновение их с преградой
5.1. Приближенное решение задачи о взаимодействии потока твердых частиц с преградой
5.2. Лабораторное моделирование высокоскоростных столкновений мелкодисперстных частиц с покрытиями космических аппаратов
5.3. Разлет в вакуум мелкодисперстных частиц, инициированных электрическим взрывом проводников, и
их взаимодействие с преградой

зоне составляет 250кГ/мм2, в периферийной - 210к/7мм2, что примерно соответствует значению микротвёрдости стали в исходном состоянии. В центре наблюдается структура, типичная для литого металла с сильной неоднородностью по химическому составу (рис.1.4.а). В прилежащей к ней области характерна структура со значительной степенью испарения с поверхности металла и большой плотностью кратеров (рис. 1.4.б). В следующих зонах наблюдается высокая плотность кратеров со структурой радиальной направленности. Далее следует исходная структура деформированной и отожжённой стали (рис.1.4.в). В радиальном направлении от центра области взаимодействия пучка электронов с поверхностью микротвёрдость вначале повышается до 312 кГ/мм2, а затем снижается до исходного значения. При этом отмечается осциллирующий характер зависимости микротвёрдости в радиальном направлении.
а б в
Рис. 1.4. Микроструктура поверхности, облучённой пучками электронов с энергией 300 кэВ. а - центральная зона; б - прилежащая к центральной зона; в - периферийная зона (х 200).
По глубине облученного образца (толщине) также наблюдается изменение структуры и микротвёрдости. Размер зёрен в середине пластины, примерно, вдвое больше, чем размер зёрен в приповерхностных слоях. Это указывает на различие температуры по толщине пластины при