УДК 539.4

Исследовано влияние интенсивности нагружения и структуры материала на статистические закономерности фрагментации. В качестве модельного материала выбрана керамика на основе диоксида циркония с различной пористостью. Статистические закономерности фрагментации изучены с использованием модифицированной установки Гопкинсона-Кольского, что позволило сопоставить динамические диаграммы деформирования и статистические характеристики процесса фрагментации - распределения по размерам фрагментов и временных интервалов между импульсами фрактолюминесценции. Результаты эксперимента показали, что увеличение пористости керамики приводит к изменению как характера деформационных кривых, так и распределения по размерам интервалов. Для керамики с пористостью до 45 % распределение интервалов описывается бимодальным степенным законом, образцы с пористостью 60 % имеют степенное распределение. Распределение фрагментов по размерам для образцов керамики с различной пористостью соответствует степенному закону с величиной показателя степени, зависящей от уровня пористости и интенсивности нагружения.

 

The paper studies the influence of loading intensity and material structure on statistical regularities of fragmentation. The model material is zirconia-based ceramics with different porosity. The statistical regularities of fragmentation are investigated using a modified split Hopkinson pressure bar system. Dynamic stress-strain diagrams are correlated with the statistical characteristics of the fragmentation process, such as fragment size distribution and fractoluminescence pulse spacing distribution. Experimental results show that porosity increase leads to changes both in the form of stress-strain curves and in pulse spacing distribution. For ceramics with up to 45 % porosity the pulse spacing distribution is described by a bimodal power law; specimens with 60 % porosity demonstrate a power series distribution. The fragment size distribution for ceramic specimens with different porosity corresponds to a power law for which the exponent value depends on the porosity value and loading intensity.

 

М.М. Давыдова, С.В. Уваров, О.Б. Наймарк  Пространственно-временная масштабная инвариантность при динамической фрагментации квазихрупких материалов // Физ. мезомех. - 2015. - Т. 18. - № 1. - С. 100-107