Микромеханизмы динамического деформирования и разрушения различных типов металлов при ударном нагружении

• Автор: Оленин, Денис Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.04, 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. ОТКОЛЬНОЕ РАЗРУШЕНИЕ МЕТАЛЛОВ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ НАГРУЖЕНИИ
1.2. МОДЕЛИ ДИНАМИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ
1.3 МНОГОМАСНГГАБНОСТЬ ПРОЦЕССОВ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ
1. 4. ТРАНСЛЯЦИОННЫЕ И РОТАЦИОННЫЕ МОДЫ ДЕФОРМАЦИИ
ЛОКАЛИЗАЦИЯ ДЕФОРМАЦИИ
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 МАТЕРИ АЛЫ
2.2 МЕТОД НАГРУЖЕНИЯ
2.3 МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. РЕНТГЕНОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ
2.4 МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ДЕФОРМИРОВАННЫХ МЕТАЛЛОВ С ПОМОЩЬЮ ДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТОК
2.5 ВЫЧИСЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СКОРОСТЕЙ СДВИГА
3. МЕХАНИЗМЫ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МЕТАЛЛОВ
3.1 МИКРОМЕХАНИЗМЫ В ОЦК МЕТАЛЛАХ
3.2 МИКРОМЕХАНИЗМЫ В ГЦК МЕТАЛЛАХ
3.3 МИКРОМЕХАНИЗМЫ В ГПУ МЕТАЛЛАХ
4. МАСШТАБНЫЕ УРОВНИ ДИНАМИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ И ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
4.1 ТРАНСЛЯЦИОННЫЕ МОДЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ
4.2 РОТАЦИОННЫЕ МОДЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ
5. ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ЗЕРНА НА ОТКОЛЬНУЮ ПРОЧНОСТЬ СТАЛЕЙ
ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Многие современные технологические процессы (сварка взрывом, дробление горных пород, импульсная штамповка, компактирование порошков и т. д.) широко применяют методы интенсивного воздействия на материалы -удар, взрыв, лазерное воздействие, облучение высокоэнергетичными
пучками и т. д.
В твердых телах при этом возникают давления, получившие название импульсных, которые распространяются по веществу в виде волн напряжений или волн деформаций [1]. Максимальные значения напряжений в таких волнах могут достигать нескольких десятков или сотен килобар. Они характеризуются малой длительностью (10~9 - Юс) и высокой скоростью нарастания нагрузки (до 1012 МТТа/с) [2]. Взаимодействие импульсов напряжений может привести к интенсивному кратковременному растяжению локальных объемов материала, что в определенных условиях приводит к возникновению характерного динамического разрушения - тыльному отколу. Подобный вид разрушения широко исследовался в твердых телах и жидкостях [3] при различных способах и условиях импульсного нагружения [4].
Закономерности разрушения твердых тел в условиях квазистатических нагрузок и основанные на них критерии разрушения становятся неправомерными для импульсных воздействий на материалы. Оказалось, что прочность твердых тел может быть на сотни процентов выше значений, полученных в статических условиях приложения нагрузки. Но результаты испытаний плохо согласуются с существующими теориями объяснения такого поведения материалов и классическими представлениями о прочности [5].
Явление откола анализировалось с теоретических позиций в работе [6].
реакций, приводящих к образованию сидячих дислокаций.
В работе [73] проведен анализ механизмов деформации монокристаллов меди и алюминия при мегабарном нагружнии и на основе представлений, развитых в работе [74], показано, что в условиях одноосного сжатия на фронте ударной волны потеря устойчивости решетки происходила при Рн =208 ГПа и т=55 ГПа. В монокристаллах меди после нагружения при Р„=100 ГПа двойникование развито меньше, чем при Р =30-80 ГПа
Значит [10], при сверхвысоких ударных давлениях осуществляется более быстрый механизм релаксации напряжений - дислокационного скольжения. Оно развивается из многочисленных активных центров зарождения сдвигов - точечных дефектов и их комплексов, т.к. вектор Бюргерса полной дислокации больше, чем двойникующей, а скорости их практически равны при больших касательных напряжениях. Обнаружены специфические структуры, образующиеся при разгрузке. Показано, что они являются разновидностью полос адиабатического сдвига. Полосы адиабатического сдвига в меди не наблюдались из-за большой теплопроводности. В условиях ударного нагружения с давлением 100 ГПа высокая температура окружающего материала ( в начале разгрузки 1620° К, в конце 785° К) замедляет отток тепла из полосы.
Таким образом, как видно из представленных работ, очень незначительное их количество, где весьма неглубоко рассматриваются вопросы многомасштабности динамического деформирования, хотя этот аспект очень важен для понимания того, какой масштабный уровень вносит наибольший вклад в деформацию в том или ином скоростном диапазоне нагружения.