WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 41 | 42 || 44 | 45 |   ...   | 46 |

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВАРКИ ВЗРЫВОМ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЕ КОМПОЗИТА С ВЫСОКОЙ УДАРНОЙ ВЯЗКОСТЬЮ И ЧЕРЕДУЮЩИМИСЯ СЛОЯМИ СТАЛИ С РАЗЛИЧНОЙ ТВЕРДОСТЬЮ В. И. Мали Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Впервые в 1946–1947 гг. волнообразное соединение стали и меди, образовавшееся при обжатии вставленных друг в друга кумулятивных конусов, наблюдал М. А. Лаврентьев. Почти через двадцать лет это важнейшее для промышленности явление было снова открыто и начаты исследования уже под названием сварка взрывом в Институте гидродинамики в Новосибирске, позже в Москве, Санкт-Петербурге, Волгограде, Екатеринбурге, Перми и других городах нашей страны.

Известно, что прочность шва при сварке металлов взрывом превышает прочность соединяемых металлов, менее прочный из которых обычно разрушается при испытаниях на разрыв.

Возможно ли, увеличивая количество сварных швов в слоистом композите, повысить его прочностные свойства Положительный ответ на этот вопрос получен в работе [1], в которой Медведев Р. Н., Тесленко В. С., Зайковский А. В. на примере сварки взрывом одинаковых стальных (сталь 20) пластин толщиной 1 мм был получен слоистый композит, ударная вязкость которого, в полтора–два раза превысила ударную вязкость исходной стали. В этой же работе показано, что повышенное значение ударной вязкости слоистого композита сохраняется при замене части пластин из мягкой стали 20 на пластины из твердой стали 60 Г (в состоянии до закалки), которая обычно используется для рессор, пружин и не предназначена для традиционных методов сварки.

Увеличение ударной вязкости слоистых композитов сваренных взрывом по сравнению с ударной вязкостью однородных материалов объяснялось благоприятным влиянием сварных швов с волнообразной конфигурацией сопрягаемых поверхностей, претерпевающих интенсивную пластическую деформацию, которая прослеживалась по изменению формы зерен феррита. Фрактографические исследования композитов показали, что разрушение сварных швов характеризуются наличием явных признаков вязкого течения материала и требует существенных затрат внешней энергии.

В настоящем докладе приводятся данные по исследованию композитов при нагревании до 800C, закалке в масле и отпуске при 400C, позволивших получить чередование твердых закаленных до 550 HB слоев стали 60 Г и сохранивших исходное значение твердости 190 HB слоев стали 20. Обсуждается влияние температуры на диффузию материалов, изменения структуры и фаз в окрестности сварных швов. Обнаружено, что высокие значения ударной вязкости слоистого композита определяются в основном значениями ударной вязкости стали 20, а максимальные значения пилообразного профиля твердости в поперечном сечении соответствуют твердости закаленной стали 60 Г. Сочетание таких свойств в композитах невозможно получить существующими в промышленности методами, что открывает широкие перспективы их практического применения.

Список литературы 1. Батаев И. А., Батаев А. А., Мали В. И., Есиков М. А. Увеличение ударной вязкости слоистых композитов, полученных методом сварки взрывом стальных пластин.

X Забабахинские научные чтения. РФЯЦ–ВНИИТФ. 15–19 марта 2010, Снежинск, http://www.vniitf.ru ЭЛЕКТРОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ НА ЛИНЕЙНЫХ И КОЛЬЦЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОРАХ ТОКА Р. Н. Медведев, В. С. Тесленко, А. В. Зайковский Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Впервые получены режимы электрогидродинамических автоколебаний на линейных и кольцевых концентраторах тока, выполненных из металла в виде диафрагм. Показано, что в таких системах прерывание тока обеспечивается образованием пузырей в виде цилиндра для линейных электродов и в виде тора для кольцевых концентраторов тока. Показано, что стабильность автоколебаний обеспечивается за счет гидродинамической коалесценции расширяющихся локальных пузырьков в единый пузырь и выравнивания его геометрии за счет пробоев в перетяжках.

Общая постановка экспериментов аналогична постановкам с точечными концентраторами тока [1, 2]. В данной работе использовались линейные и кольцевые концентраторы тока трех видов:

Мержиевский Л. А., Карпов Е. В., Авсейко Е. О. 1. линейный металлический концентратор тока длиной l = 9.5 мм, с шириной полоски h = 0.17 0.9 мм, 2. кольцевой металлический концентратор тока с внешним диаметром D = 3 10 мм, с шириной кольца h = 0.17 0.9 мм, 3. кольцевой концентратор тока в виде кольцевого отверстия в лавсановой пленке толщиной = 100 мкм, D = 6 8 мм, h = 0.35 мм.

Эксперименты проводились для напряжений 50700 Вольт. В качестве электролита использовались водные растворы хлористого натрия с концентрацией 1%.

Из экспериментальных результатов следует, что автоколебания тока с полным прерыванием тока в каждом импульсе развиваются как для случая включения в цепь дополнительной индуктивности, так и без индуктивности:

1. При отсутствии в разрядной цепи дополнительной индуктивности (собственная индуктивность установки L0 = 3 µH) на концентраторе наблюдаются локальные пробои на границе пузырьков при их захлопывании.

2. При включении в цепь индуктивности L = 7 18 µH пробои возникают за счет генерации индуктивного перенапряжения на стадиях расширения пузырьков. При этом пробои происходят в наименьших сечениях кольцевых пузырей (в перетяжках), это обеспечивает выравнивание сечения пузыря по длине.

Результаты экспериментов показали, что период автоколебаний пропорционален ширине концентратора тока h и не зависит от его длины l и диаметра кольца D. Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант 06-02-17453.

Список литературы 1. Тесленко В. С., Медведев Р.Н., Дрожжин А.П. Самосинхронизация электрогидродинамических автоколебаний при многоочаговых разрядах в электролите // Письма в ЖТФ, 2007, т. 33, в. 19, с. 55–63, http://www.swsl.newmail.ru.

2. R. Medvedev, V. Teslenko, A. Drozhzhin. Electrohydrodynamic self-synchronization of selfoscillations on two diaphragm current concentrators in electrolyte. Physics Letters A, 2008, v.

373, p. 102–106, http://www.swsl.newmail.ru.

НЕОДНОРОДНОСТЬ НЕОБРАТИМОЙ ДЕФОРМАЦИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ Л. А. Мержиевский1, Е. В.Карпов1, Е. О.АвсейкоИнститут гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Новосибирский государственный технический университет Полимерные тела имеют сложное неоднородное строение на разных структурных уровнях. Это приводит к неоднородности необратимых деформаций на микро- и мезоуровнях, при определенных условиях проявляющихся и на макроскопическом уровне. Одним из таких проявлений является прерывистая текучесть. Исследование явления скачкообразной текучести полимеров проведено в данной работе. Традиционные способы записи диаграмм деформирования зачастую нивелируют гетерогенность структуры и локализацию деформации и сглаживают получаемые кривые. В данной работе для снятия диаграмм деформирования Назаренко Н. Н., Князева А. Г. использовалась установка ZWICK TC-FR100TL.A4K c электрическим приводом, оборудованная системой автоматизированного управления, с выводом измеряемых параметров на персональный компьютер. Нагружение осуществлялось при постоянной скорости деформирования. Получены диаграммы деформирования полиметилметакрилата (ПММА) и фторопласта (ПТФЭ) в широком диапазоне изменения скоростей деформации. Установлено, что при необратимом деформировании ПММА И ПТФЭ прерывистая текучесть возникает, по крайней мере, на трех масштабных уровнях и имеет периодический характер. Выявлены области существования скачков разных масштабных уровней. Проведен статистический анализ скачков напряжения на диаграммах деформирования. Результаты позволяют проследить тенденции изменения характера прерывистой текучести в зависимости от скорости деформации.

Полученные статистические данные позволяют сделать вывод о масштабной инвариантности скачкообразной деформации исследованных полимеров. Проведено обсуждение связи особенностей прерывистой текучести с механизмами необратимого деформирования полимеров.

Работа поддержана Интеграционными проектами СО РАН № 115 и 119.

МОДЕЛЬ РОСТА ПОКРЫТИЯ ПРИ МИКРОДУГОВОМ ОКСИДИРОВАНИИ Н. Н. Назаренко, А. Г. Князева Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск Формирование покрытия при микродуговом оксидировании связано с протеканием высокотемпературных химических превращений и происходит за счет окисления основного материала, а также переноса к растущему покрытию ультрадисперсной фазы, находящейся в электролите, то есть рост покрытия определяется диффузионными и кинетическими явлениями у поверхности образца, на которое наносится покрытие. Общая толщина покрытия складывается из толщины диффузионной зоны (внутренней части покрытия) и толщины наружного слоя.

Из эксперимента установлено, что в состав покрытия входят следующие вещества:

CaTi4 (PO4)6, Ca2P2O7, TiP2O7, TiO2, TiO.

Вследствие высокой скорости переноса ионов в жидкой фазе по сравнению со скоростью жидкой фазы при построении модели распределением ионов в жидкости пренебрегаем. Это позволяет аналитически решить “электрическую” часть задачи. В результате математическая модель процесса роста покрытия на пластине включает уравнения диффузии в твердой фазе;

уравнения кинетики для веществ и ионов, поступающих из жидкой фазы и фазы частиц и нелинейные граничные условия для (на границе твердого образца). Полученная задача решена численно с использованием неявной разностной схемы и метода прогонки. Подробное параметрическое исследование модели проведено в безразмерных переменных. В расчетах определяются распределения концентраций ионов в поверхностном слое пластины, а также изменение толщины и состава покрытия во времени в зависимости от параметров модели, характеризующих технологические условия.

Из численных расчетов установлено, что на изменение толщины покрытия наибольшее влияние оказывают начальные концентрации веществ и ионов (исходный состав электролита), коэффициент межфазного массообмена между жидкой фазой и фазой частиц, а также разность потенциалов.

Пинаев А. В., Васильев А. А., Кочетков И. И. ВЛИЯНИЕ ТИПА ВВ, ЕГО ПЛОТНОСТИ И ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА МЕХАНИЗМ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И СТРУКТУРУ ВОЛН ДЕТОНАЦИИ А. В. Пинаев, А. А. Васильев, И. И. Кочетков Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск В докладе обсуждаются и классифицируются экспериментально наблюдаемые характерные режимы распространения волн детонации в зарядах взрывчатого вещества при изменении среднеобъемной плотности ВВ на несколько порядков от монолита до аэровзвеси.

Известно, что если диаметр заряда ВВ превышает критический диаметр детонации (d d), то по такому заряду распространяется классическая детонационная волна. Основной механизм распространения ударно-волновое сжатие вещества и последующая быстрая химическая реакция в сравнительно короткой зоне. При этом для большинства типичных ВВ скорость детонации и плотность ВВ связаны линейной зависимостью D = A0. В зарядах с d d при понижении плотности ВВ BB на 10 - 20% наблюдается срыв классической детонации (D D0) и переход к режиму квазидетонации (D D0, < 1) или горения, и в этом смысле можно говорить о критической плотности ВВ. Во взрывчатых веществах BB с добавками частиц инертного вещества (смесевых ВВ) среднеобъемная плотность ВВ oможет быть ниже, но при этом квазидетонация устойчиво распространяется благодаря BB уже не ударно-волновому, а конвективному механизму инициирования. Давление во фронте такой волны испытывает скачок ( 103 атм), частицы ВВ сгорают с большой скоростью по механизму послойного горения и зона реакции остается короткой.

Принципиальное отличие возникает в случае, когда среднеобъемная плотность ВВ понижается на 2 - 3 порядка, и особенно в экзотической ситуации, когда низкоплотное ВВ находится в вакуумированной среде. В таких системах легко возбуждается стационарная квазидетонация с давлением во фронте p 10 102 атм и увеличенной длиной зоны реакции. Во вторичных ВВ при o6 = 0, 4 40 мг/см3 впервые получены волны низкоскоростной детонации во взвеси частиц вторичного ВВ в вакууме без ударного скачка. Во взвесях порошковых вторичных ВВ (октоген, гексоген) с величиной o6 < 1 мг/см3 получены самоподдерживающиеся волны детонации в вакууме. Фронт свечения следует с задержкой 320 мкс за плавным передним фронтом давления. Давление растет с увеличением o6 и составляет 3 7, 5 атм.

Скорость вакуумной детонации D50 ± 50 м/с, длина зоны реакции 0.4–0.5 м.

В низкоплотных вторичных ВВ реализуется конвективно-струйный механизм распространения волны, структура волны и механизм воспламенения не соответствуют модели ЗНД.

Частицы вторичных ВВ в слабых волнах не детонируют за ударным скачком и сгорают по механизму послойного горения (дольше частиц первичных ВВ).

При исследованиях детонации низкоплотных вторичных ВВ в газонаполненной инертной пористой среде выяснено, что при наличии воздуха существуют два предела по начальному давлению газа. С уменьшением o6 пределы сближаются, и для некоторого детонация суoществует лишь при одном значении начального давления. Для исследованного диапазона oдлина зоны реакции 0, 15 0, 4 м.

Работа поддержана РФФИ (код проекта 09-01-00317) и грантом Президента РФ № НШ5770.2010.1.

Сильвестров В. В., Пай В. В., Гулевич М. А., Пластинин А. В., Рафейчик С. И. ПАРАМЕТРЫ ДЕТОНАЦИОННОЙ ВОЛНЫ И МЕТАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ НИЗКОПЛОТНЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ ВВ В. В. Сильвестров1, В. В. Пай1, М. А. Гулевич1, А. В. Пластинин1, С. И. РафейчикИнститут гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск Новосибирский государственный университет Исследуются эмульсионные ВВ с плотностью 0.5 1 г/см3 и скоростью детонации 4.5 км/с. Низкая скорость детонации реализована путем добавления в высокодисперсную эмульсионную матрицу большого количества полых стеклянных микросфер до 50 весовых процентов сверх массы эмульсии.

Для регистрации профилей массовая скорость–время за фронтом детонационной волны использован оригинальный бесконтактный электромагнитный метод. Для исследованных композиций на профилях наблюдается зона повышенных скоростей за исключением композиции с плотностью 0.5 г/см3. Эту область можно интерпретировать как “химический пик”, предсказываемый теорией ЗНД. Массовая скорость и детонационное давление для этих ВВ изменяются от 0.6 до 1.1 км/с и от 0.7 до 5 ГПа соответственно, и показатель политропы продуктов взрыва n от 1.5 до 3, если количество микробаллонов из стекла уменьшается.

Время реакции составляет 0.4 0.8 мкс и уменьшается при увеличении плотности ВВ, что обусловлено ростом детонационного давления и температуры. Ширина зоны реакции около 1 мм и соответствует ее зависимости от плотности ВВ при плотностях более 1.1 г/см3.

Выделение энергии для низкоплотных эмульсионных ВВ достигает 1.6 кДж/г.

Pages:     | 1 |   ...   | 41 | 42 || 44 | 45 |   ...   | 46 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.