УДК 539.424

DOI 10.24411/1683-805X-2020-13002

 

Последние экспериментальные работы по откольному разрушению показывают, что параметры нагружающего импульса могут привести к нестабильности скоростной зависимости динамической прочности материала. В данной работе рассматривается влияние параметров динамического воздействия на временные зависимости предельных напряжений материала. Для этого было выполнено моделирование откольного разрушения на примере ультрачистого алюминия. Временные зависимости напряжений были получены из одномерной волновой задачи в упругой постановке. Условия разрушения определялись критерием инкубационного времени для откольного разрушения. В результате было показано, что динамическая прочность может зависеть не только от скорости деформирования, но и от других параметров временного профиля воздействующего импульса, а используемый в работе структурно-временной подход при моделировании разрушения позволяет учесть историю нагружения, что делает его удобным инструментом для учета соответствующих эффектов. Проведен расчет динамической прочности с изменением параметров временного профиля ударного импульса. Скоростные зависимости предельных напряжений, полученные для разных видов воздействия, оказываются различными, что согласуется с экспериментальными данными.

Ключевые слова: нестабильность динамической прочности, инкубационное время, откольное разрушение, структурно-временной подход

 

Effect of impact time parameters on the dynamic strength in spall fracture

Recent experimental studies on spall fracture show that the impact parameters can lead to instabilities in the strain rate dependence of the dynamic strength of the material. Here we consider the effect of the dynamic impact parameters on the time dependences of the material ultimate stress. Numerical modeling of spall fracture is conducted for ultrapure aluminum. The time-stress relations are obtained from a one-dimensional wave problem using an elastic formulation. The fracture conditions are determined by the incubation time criterion for spall fracture. The obtained results show that the dynamic strength can depend not only on the strain rate, but also on other impact time parameters. The structural-temporal approach used in fracture modeling allows taking into account the loading history, which makes it a convenient tool for considering the corresponding effects. The dynamic strength is calculated with varying impact time parameters. The strain rate dependences of the ultimate stresses obtained for different types of impact are found to be different, which is also consistent with experimental data.

Keywords: instability of dynamic strength, incubation time, spall fracture, structural-temporal approach

 

Н.В. Михайлова, Ю.В. Петров  Влияние временных параметров импульса воздействия на динамическую прочность в условиях откола // Физ. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 3. - С. 15-21