Семинар по аэромеханике

16.06.04 в комн. 240 в 10 ч.
Г.И. Канель
(Институт теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН)
УДАРНО-ВОЛНОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ И СВОЙСТВА КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД
АННОТАЦИЯ
Представлены принципы, основные методы и некоторые нетривиальные результаты экспериментов с ударно-волновым нагружением конденсированных веществ. Потенциальные возможности экспериментов с ударными волнами определяются широким диапазоном достижимых давлений и температур и чрезвычайно высокой скоростью их изменения. Эти обстоятельства открывают уникальные возможности для исследований в области физики фазовых и полиморфных превращений, физики прочности и пластичности. Процессы структурных превращений, пластического течения и разрушения сопряжены с изменениями сжимаемости вещества и, вследствие этого, проявляются в структуре волн сжатия и разрежения. Прогресс в исследованиях такого рода связан с разработкой современных методов измерений волновых профилей с высоким пространственным и временным разрешением. Высокая скорость приложения нагрузки позволяет создавать повышенные напряжения в материале и тем самым активировать новые механизмы деформации и разрушения. При этом обнаружилось, что в некоторых случаях структурные факторы, вызывающие упрочнение материалов при малых скоростях деформирования, могут оказывать разупрочняющий эффект при субмикросекундных длительностях нагрузки. Варьирование температуры испытаний также существенно расширило круг исследуемых процессов и явлений. В частности, было обнаружено аномальное возрастание динамического предела текучести металлов. Это явление объясняется переходом при высоких скоростях деформирования от термофлуктуационных к надбарьерным механизмам пластического течения, где определяющую роль в сопротивлении деформированию начинают играть тепловые колебания атомов. В экспериментах с импульсами ударно-волновой нагрузки наносекундных длительностей удается создавать чрезвычайно большие растяжения твердых тел, при которых величины отрицательных давлений (растягивающих напряжений) могут достигать до 50% предельной (идеальной) прочности конденсированного вещества. В докладе обсуждаются возможности и некоторые результаты наблюдений перегретых твердотельных состояний, предплавления, и полиморфных превращений в этой экзотической области параметров состояния. Большое внимание в последнее десятилетие уделялось поведению хрупких материалов. Автором обнаружены специфические волны разрушения при ударном сжатии стекол, разработаны способы диагностики типа (хрупкое или пластическое) поведения материалов при сжатии