Проведены динамические испытания по откольному разрушению двух партий образцов из стали 30ХН4М. Обработка экспериментальных данных проводилась по классической методике, основанной на решении волнового уравнения в упругой постановке. Было выявлено три образца, при испытании которых наблюдался эффект задержки разрушения. При помощи критерия инкубационного времени были показаны условия возникновения задержки разрушения на примере треугольных нагружающих импульсов. Для остальных образцов была построена скоростная кривая прочности. Показано, что предельные напряжения при динамических воздействиях для образцов из разных партий существенно отличаются, несмотря на единый химический состав и одинаковую прочность в статике. DOI: 10.21883/JTF.2017.04.44312.1931 Введение Откольное разрушение является одним из основных методов изучения процессов, протекающих в твердом теле в условиях динамического растяжения [1][2][3][4][5]. Рас-смотрение волновых процессов, характерных для от-кольной задачи, позволяет найти импульс напряжений, приводящий к разрушению [1,2]. Как правило, для оценки параметров откольного импульса используется так называемое акустическое приближение, когда при-нимаются во внимание только упругие напряжения, действующие в зоне откола.Разрушение образца может происходить спустя неко-торое время после достижения максимума растягиваю-щего напряжения в сечении откола. Это означает, что момент разрушения приходится на ниспадающий или постоянный участок действующего локального напряже-ния. Данное явление называется задержкой разрушения, а импульсы, соответствующие такому виду разруше-ния, как правило, являются близкими к пороговым. Под пороговыми понимаются критические импульсы заданной длительности и формы, имеющие минималь-ную, достаточную для разрушения амплитуду. Задержка разрушения фиксировалась в ряде экспериментов по отколу, например [6,7], однако подробное обсуждение этого явления в литературе практически отсутствует. Нередко в подобной ситуации прочность чисто фор-мально связывают со временем действия растягивающих напряжений в сечении откола [6].В настоящей работе дается объяснение явлению задержки откольного разрушения с помощью крите-рия инкубационного времени. Концепция структурно-временного критерия основывается на двух характери-стиках материала: квазистатической прочности матери-ала и инкубационном времени разрушения. Указанные величины являются прочностными параметрами мате-рила, которые не зависят от условий эксперимента и могут быть применены для различных видов нагруже-ний. Данный подход показал свою эффективность при определении условий возникновения различных пере-ходных процессов, таких как хрупкое разрушение [8,9], электропробой [10], кавитация в жидкости [11]. Одномерная волновая задачаРазрушение при отколе происходит следующим об-разом: ударный импульс создает сжимающую волну в образце, которая продвигается вдоль его оси, достигая свободной поверхности. После отражения от нее волна сжатия меняет знак на противоположный и движется в виде волны растяжения в обратную сторону. По-скольку прочнос...
Проведено сравнение критерия инкубационного времени кавитации и классического критерия нестабильной кавитации. Показано, что критерий инкубационного времени кавитации может быть универсальной основой для оценки пороговых значений отрицательного давления в широком диапазоне частот колебаний звукового поля, при различных температурах жидкости и значениях гидростатического давления. В отличие от классического критерия он не требует информации о микропараметрах дефектной структуры материала. С другой стороны, комбинация двух критериев позволяет определить частотную зависимость диапазона радиусов активных кавитационных зародышей. Кроме того, обсуждена физическая сущность макропараметров жидкости, используемых в критерии инкубационного времени кавитации. Показано, что инкубационное время кавитации может быть связано с числом Гиббса и скоростью нуклеации зародышей кавитации. Ключевые слова: акустическая кавитация, ультразвук, пороговая амплитуда, критерий инкубационного времени.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.