Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМИ. В настоящее время существует множество прикладных задач, при решении которых приходится иметь дело о высокоскоростным нагруженном материалов; получили бурное развитие технологические процессы, основаним на сверхбыстром деформировании материалов, например: высокоскоростные методы магнитно-импульсной обработки кетвллов давлением, штамповка и сварка взрывом и др. Развитие авиационной и космической техники, совершенствование защитных качеств различных конструкций постоянно создают технические проблемы, решение которых 'невозможно без использования результатов и рекомендаций теоретических и экспериментальных исследований в области динамической теории пластичности, Ваюшм практическим приложением проблемы является моделировониэ последствий высокоскоростного взаимодействия ударника и преграда. Экспериментальное изучение и теоретическое описание влияния скорости приложения нагрузки на основные механические характеристики материалов позволяет прогнозировать их поведение в условиях динамического нагружэния. Так, одним из важных вопросов динамической прочноош является исследование процессов распространения волн с учетом реологических свойств сред при ударных воздействиях.
Анализ опубликованных в этой области материалов позволяет сделать, о одной сторона, выеод о существовании нескольких сложившихся принципиальных подходов к описанию вязко-пластических свойств материалов в условиях их высокоскоростного нагружения (Л. Малверн, B.D. Соколовский, Н. Нристеску, В.Н. Кукудавнов, Х.А. Рахматушш.Л.А.-Толоконников, В.Л. Баранов и др.), о другой -вывод об отсутствии системности в этом описании, вследствие чего репродукция предлагаемых вариантов определяющих соотношений на конкретные .материалы на практике часто затруднительна.
С другой стороны, постоянный поиск путей повышения защитных качеств преград и проникеющэй способности удартжов приводит к усложнении их конструкций, что вынуждает многочисленных исследователей и в нашей стране, и за рубежом приводить теоретические исследования поводегош обладающих неоднородными по длина свойствам? образцов в условиях динамического нагружения (Н.Н.Белов, В.Н.Кукудавнов, В.К.Рмлский, Н.Н.Холин, Аднан Михсен Али,'Chitkara H.R и др.). Несмотря на значительные достижения в этой области,
- -і - '
проблема создания методов расчета полей напряжений и деформаций при импульсных воздействиях на дискретно и непрерывно неоднородные материалы продолжает сохранять свою актуальность.
В данной работе рассматривается решение задач определения параметров напряженно-деформированного состояния стержневых систем из материалов, чувствительных к изменению скорости деформацій и обладающих дискретной и непрерывкой неоднородностью.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Определение параметров напряженно -деформированного состояния ударников и преград из неоднородных материалов при высокоскоростном соударении.
АВТОР. ЗАЩИЩАЕТ:.
1. Системный подход к анализу экспериментальных динамических свойств материалов и алгоритм выбора формы определяющего уравнения для конкретного материала.
г. Новые варианты определяющих уравнений для.реальных материалов ударников и преград.
-
Новый экспериментально-теоретический способ определения физических констант материалов, сходящих в структуру определяющих уравнений.
-
Результаты решения задач о распространении продольных волн, нагружения в ударниках и преградах с использованием предложенных конституционных соотношений в учетом непрерывной и дискретной. не-' однородности материалов, а также обнаруженные при этом эффекты.
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ: математическое моделирование процесса'ударного нагружения узлов машин с использованием фундаментальных законов динаміти деформируемого твердого тела с последующей численной реализацией на ЭВМ.
НАУЧНАЯ. НОВИЗНА: Разработан алгоритм выбора формы и идентификации конституционных уравнений - для упруго-вязко-пластических, материалов. Предложены новые варианты конституционных уравнений для упруго -вязкопластических материалов ударников и преград. Разработан и реализован метод определения параметров напряженно - деформированного состояния материалов ударников и преград для случаев их непрерывной и дискретной неодноро-дностей. Показана возможность существования упругого предвестника в упруго - вязкогшастической волне в случае использования конституционных уравнений типа Соколовского - Малверна.
ДОСТОВЕРНОСТЬ научных положеній1!, выводов и рс-
-5.-
кош'вдаций обусловлена применением апробированных методов построения основных уравнений и их численного решения; сравнением результатов моделирования с имеющимися экспериментальными данными и качественное согласование полученных результатов с решениями, полученными авторами ряда работ в рамках упруго - пластической теории.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Предложенное в диссертации численное решение- задач о распространении продольных волн напряжений в стержнях с использованием новых вариантов конституционных соотношений использовалось при проведении работ по хоздоговорным темам 81-023, 83-227, 84-306, 86-408/2 по тематике, координируемой постановлениями, приказами и распоряжениями руководящих органов. Основные результаты работы внедрены и используются на ГНПП "Сплав" г.Тула., в ЦНИИТМ г.Нлимовск.
АПРОБАЦИЯ PAEOTU. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно технических конференциях» областная XYI НТК.ПВАИУ г.Пенза 1982 г.,НТК г.Тула 1982 г., Всэсоюз'н. НТК- им. Баумана г. Москва 1984 г., НТК ТВАИУ, г.Тула 1985.
ПУБЛИКАЦИЙ": по теме диссертации опубликовано 7 pa-. бот.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения и приложений; работа содержит 98 страниц машинописного текста, 38 рисунков, список использованных источников из 113 наименований и 26.страниц - приложений.