Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМИ. В настояиее время исследования ударного л новых процессов з твердых телах занимает вес оопее значительное место в механике деформируемых срея. Успехи в этой области тесно связана с запросами современной промышленности: с применением импульсного кагрузения во многих технологических процессах (обработка металлов давлением. Формовка листов, упрочнение и Резание заготовок;, с добыче? полезных ископаемых, с сепеморазаэдкои и т. а.
К нзетояпему времени установлено, что структурные изменения в материалах при удг.рясм нагрухении в значительной степени зави <:ят от их исходной структуры (наличия дефектов и их плотности. Мйкротрєеин. размера зерна в поликристаллах и т. д. >. Поэтому исследования, направленные па изучение влияния исходной структуры материалов на параметры ударно-волновых процессов и на их свойства после нагрухения. могут создать возможности яля получения необходимых свойств при использовании импульсного нагрухения. Однако, к настоящему времени, основной объем исследовании изменения структуры .материалов при их пластическом де-!>срмирсвании отностися к квазистатическому диапазону нагрузок и ударный нагружениям с длительность» > ю* с.
особый интерес в последнее время приобретает исследования распространения субмикросекундньгх золн напряжений в материалах в связи с тем. что при таких длительностях импульсов напряжений размеры области нагруяения станозятся сравнимыми с характерными размерами дефектной структуры материалов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью настояшей работы являлась следующее:
- разработка и усовершенствование методик измерения параметров субиикросекуядных импульсов напряжении, создаваемых лазер-
_ ц -
кым излучением;
экспериментальные исследования влияния структуры на распространение упругие и упругопластических золн напряжения суб-никросекундной длительности в металлах;
разработка методов исследования ударно-волновых процессов в условиях статического нагружения материалов;
экспериментальное изучение влияния статического нагружения на распространение упругих к вєупругііх волн нагрухения субникро-секунднои длительности в иеталдах с разной структурой;
разработка методики генерации ударных нагрузок сложной Формы;
экспериментальное исследование .откола в шелочногалоидкых кристаллах при воздействии импульсов нагружения субмикросекун-дной длительности.
НЕТОДША ИССЛЕДОВАНИЯ. В работе был исиодьзован оптико- акустический нетод генерации импульсов нагрукения СУ6Ш1КРОСЄКУКДНОЙ длительности. Регистрация профилей импульсов давления на свободной поверхности образцов осуществлялась льезокеракическиии датчиками, либо лазерным дифференциальный интерферометром.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Результаты проведеннях исследований показали значительное отличие зависимостей параметров ударного .упрочнения от структуры металлов ери субмикросекунднон кагруаенш от аналогичных зависимостей на&людаемык при ударных нагрузках ддитедьно-
-6 стью более 10 с. это определяется отличием вклада различных
механизмов пластического течения в провдес "упрочнения металлов при субкикросекундных и траишионньк длительностях ударного иаг-ружения.
в пропессе исследований разработана методика оценки вклада ротаций зерен в пластическую ле&ормащда металлов при субмикре-секундном нагрухенки и показан существенный вклад ротапий в
- 5 -пластическое течение.
Разработана методика измерения затухания упругих и нєулругих волн нагружешя а образцах металлов, находящихся в напряженном состоянии. Проведенные по этой нетолике исследования позволили проследить влияние различных структурных механизмов микроплас-тиздости и определять пороговые значения напряжения их включения.
впервые была разработана простая и оригинальная методика генерации ударных нагрузок в виде последовательности субмикросе-кундных импульсов сжатия, либо схатия - растяжения. Были проведены исследования разрушения монокристаллов НаС1 при воздействии таких шпулъсов. ЗрактограФические исследования позволили обнаружить хорошую корреляцию распределения микроотколов в исследуемых кристаллах с временными профилями нагружаших импульсов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ценность. Предложенные в работе методики позволяют:
обнаруживать структурные изменения в металлах как в ненапряженном, так и в напряженном состоянии, что делает возможным их использование длянераэрупгаюшего контроля материалов и изделии;
разработать методы и приборы для эффективного диспергирования материалов (йзпримєр горных пород, минеральных отложения и т. д.).
апробация работы. Результата диссертационной работы обсуждались на. XI всесовэной акустической конференции U99ir.). на семинаре кафедры теории упругости СИГУ (1992г.). на семинаре лаборатории «изики разрушения иямаз РАН (1993г. ). на семинаре г.лфегры -STT Омсксго госунчзгрситотз . 1993г. !. на семинаре лзбо-:»-},-;?/. л;-о ; и, :-~\\ :ти и- A. S. ИОФг РаЯ :: 99 'г.;.
ПУБЛИКАЦИИ, основные результаты диссертационной работы опубликованы в б работах, список которых приведен в конче реферата.
СТРУКТУРА и ОБЪЕК РАБОТЫ, диссертация состоит из введения, четырех глав, заклвчнеия и списка литературы, содержащего гоо наименований. Обший обьен работы составляет 223 страниц.