WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

«ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ НАГРУЖЕНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА ...»

На правах рукописи

Куготова Асият Мухамедовна

ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ НАГРУЖЕНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ

ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТА

02.00.06 – высокомолекулярные соединения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук

НАЛЬЧИК 2009



www.separtment.ru

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный

университет им. Х.М. Бербекова»

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор Кунижев Борис Иналович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Магомедов Гасан Мусаевич кандидат физико-математических наук, доцент Шетов Руслан Адибович

Ведущая организация: Таганрогский государственный радиотехнический университет, г. Таганрог

Защита диссертации состоится «10» июня 2009 г. в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.076.09 при Кабардино-Балкарском государственном университете им. Х.М. Бербекова по адресу: 360004, Нальчик, ул. Чернышевского, 173.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КабардиноБалкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова

Автореферат разослан « 7 » мая 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Борукаев Т.А.

www.separtment.ru

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Свойства многих веществ, особенно металлов, подробно исследованы в высокоскоростных экспериментах, результаты которых служат основой для построения уравнений состояния веществ. Менее изучены высокомолекулярные соединения, которые представляют важный класс веществ, обладающих уникальными физическими свойствами и имеющих сложные фазовые диаграммы. К ним относится полиметилметакрилат (ПММА), являющийся одним из наиболее технологичных полимеров и, как конструкционный полимер, широко используется в нанотехнологии и при проведении взрывных испытаний. Полиметилметакрилат служит, в частности, идеальным материалом для оболочек слоистых сферических мишеней, при решении задач управляемого термоядерного синтеза, а также является промежуточной прослойкой в высокоскоростных метательных устройствах. В настоящее время достаточно полно изучены процессы высокоскоростного взаимодействия металлических ударников с металлическими и полимерными мишенями. Показано, что в этом случае форма ударного кратера приближается к затупленному по сфере цилиндру, а размеры кратера рассчитываются на основе модели пластически сжимаемой среды. При взаимодействии полиэтиленового ударника со скоростями 25 км/с на мишень из полиметилметакрилата кратер образуется по другому механизму – в результате хрупкого разрушения и лицевого откола. Поэтому методы расчета параметров кратера, разработанные для пластических материалов, не работают. В связи с этим актуальной задачей физики высокомолекулярных соединений является исследование процесса хрупкого разрушения полиметилметакрилата и зависимости геометрических размеров ударного кратера от скорости ударника, времени воздействия, физических свойств ударника и мишени.

Самостоятельный научный интерес представляет проблема построения диаграмм состояния полиметилметакрилата в условиях действия высоких www.separtment.ru динамических давлений, с учетом зависимости функции Грюнайзена от температуры и плотности.

Цель работы состояла в комплексном исследовании процесса динамического нагружения полиметилметакрилата (ПММА).

В соответствии с целью в работе были поставлены и решены следующие задачи:

исследование зависимости картины разрушения и геометрических размеров кратера от скорости ударника на баллистической стадии полета;

построение модели откольного разрушения в полиметилметакрилате в рамках теории перколяции и фрактального анализа;

установление аналитической связи между временем проникновения ударника в мишень, скоростью и глубиной кратера;

исследование зависимости осевого напряжения в мишени из ПММА от времени и глубины кратера;

исследование зависимости функции Грюнайзена ПММА от температуры и плотности по различным современным моделям;





расчет диаграмм состояния и ударных адиабат ПММА по моделям К.Хищенко, А.Молодца и др.

Научная новизна.

1. Впервые показано, что при больших скоростях удара (0 3 км/с) и временах воздействия ударника на мишень (t 20 мкс) изменяется характер неупругой деформации мишени, хрупкое разрушение переходит в хрупкопластическое. Предложен физический механизм для объяснения этого явления.

2. Установлена аналитическая связь между временем проникновения ударника в мишень, скоростью ударника и глубиной кратера в полиметилметакрилате и предложено уравнение, связывающее глубину кратера от скорости ударника, удовлетворительно описывающее эксперименты по высокоскоростному нагружению хрупких сред.

3. Впервые получены и исследованы зависимости осевого напряжения в мишени из ПММА от времени воздействия и глубины кратера, www.separtment.ru подтверждающие предложенный механизм разрушения ПММА в экстремальных условиях.

4. Исследована зависимость функции Грюнайзена ПММА от температуры и плотности по различным современным моделям и построены диаграммы состояния ПММА в экстремальных условиях с использованием рассчитанных значений функции Грюнайзена.

5. Построены ударные адиабаты ПММА в координатах D-u, в которых наблюдается перелом и имеющих два участка, аппроксимируемых прямыми линиями, связывающиеся с проявлением структурно-фазовых переходов и деструкцией (механической и химической) макромолекул ПММА при больших скоростях удара.

Практическая значимость работы.

Результаты работы заложены в банк данных института теплофизики экстремальных состояний ОИВТ РАН г. Москва, института проблем химической физики ИПХФ РАН г. Черноголовка, КБГУ, ГУ «ВГИ» и в других научных центрах, занимающихся физикой и химией высоких плотностей энергии и используются для построения широкодиапазонных уравнений состояний различных полимерных материалов и композиций на их основе.

Результаты, полученные в работе, используются в Высокогорном геофизическом институте для изучения разрушения горных пород и льда, содержащего различные примеси.

Материалы диссертации используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по дисциплине специализации «Уравнения состояния вещества» для студентов старших курсов физического факультета КБГУ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Полученные теоретическим рассмотрением и экспериментальным исследованием зависимости геометрических размеров кратера в мишени из ПММА от времени и скорости удара.

www.separtment.ru

2. Обнаруженные изменения характера кратерообразования и предложенный механизм разрушения хрупких материалов при больших скоростях и временах воздействия ударника.

3. Выявленные зависимости осевого напряжения в мишени из ПММА от времени и скорости воздействия ударника, подтверждающие предложенный механизм разрушения ПММА в экстремальных условиях.

4. Исследованные зависимости функции Грюнайзена ПММА от температуры и плотности.

5. Построенные диаграммы состояния ПММА в экстремальных условиях с использованием полученных значений функции Грюнайзена.

6. Ударные адиабаты ПММА построенные в координатах D-u, имеющие характерные особенности, связывающиеся с проявлением различных структурно-фазовых переходов в ПММА при высоких плотностях и давлениях.

Апробация полученных результатов. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: II Всероссийской научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2005 г.); Малом полимерном конгрессе (Москва, 2005 г.); II Международном семинаре «Теплофизические свойства веществ»

(Нальчик, 2006 г.); III Санкт-Петербургской конференции молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах»

(Санкт-Петербург, 2007 г.); Всероссийской научно-практической III конференции «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2007 г.); I Всероссийской научно-технической конференции «Наноструктуры в полимерах и полимерные нанокомпозиты» (Нальчик, 2007 г.); I Форуме молодых ученых Юга России и I Всероссийской конференции молодых ученых «Наука и устойчивое развитие» (Нальчик, 2007 г.); XXIII Международной конференции «Уравнения состояния вещества» (Эльбрус, 2008 г.); ежегодных научных конференциях молодых ученых КБГУ (Нальчик, 2005 – 2008 гг.); IV Международной научно-практической конференции «Новые полимерные композиционные материалы» (Нальчик, 2008 г.).

www.separtment.ru Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка использованной литературы из 96 наименований. Содержит 134 страниц текста, в том числе 38 рисунков и 20 таблиц.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, изданных в центральной, республиканской печати, в том числе 1 работа в рекомендованных ВАК изданиях.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, раскрываются научная новизна и практическая значимость исследований, определены положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен литературный обзор современных моделей расчета функции Грюнайзена и уравнений состояния твердых тел и высокомолекулярных соединений. Показано, что при расчете диаграмм состояния полимеров в экстремальных условиях не учитывается зависимость функции Грюнайзена высокомолекулярных веществ от температуры, плотности и доли свободного объема. Установлено, что в хрупких материалах процессы разрушения и кратерообразования при высокоскоростном нагружении имеют аномалии по сравнению с упругими и пластичными материалами.

Самостоятельный интерес представляет исследование зависимости функции Грюнайзена от температуры и удельного объема различными современными моделями и построение диаграмм состояния полиметилметакрилата в экстремальных условиях с использованием рассчитанных значений (V) и (T).

Во второй главе описаны современные методы ускорения макрочастиц для получения высоких динамических давлений в мишенях из высокомолекулярных веществ. Особенное внимание уделено электродинамическому ускорителю макрочастиц или, по другому магнитоплазменному ускорителю (МПУ), так как из существующих методов www.separtment.ru разгона макрочастиц он более технологичен, удобен в эксплуатации, а при достаточном энергопитании способен развивать значительные скорости ударника. Для исследования механизма разрушения и зависимости параметров кратерообразования в них от плотностей материалов ударника и времени воздействия ударника на мишень в качества модельного полимера выбран – полиметилметакрилат.

Третья глава посвящена исследованию процесса кратерообразования и разрушения полиметилметакрилата при высокоскоростном ударе.

По фоторегистрограммам, полученным на СФР (скоростной фоторегистратор) и ВФУ (высокоскоростная фоторегистрирующая установка) и представленным на рисунке 1 и подобным им, нами экспериментально исследован процесс высокоскоростного взаимодействия ударника из ПЭ и с мишенью из ПММА при различных скоростях ударника.

По этим фоторегистрограммам можно утверждать, что процессы интенсивного динамического нагружения материала мишени – ПММА, имеют негидростатический характер и сопровождается деформацией материала, осуществляемого путем множества малых сдвигов, реализуемых механизмами скольжении дислокаций или двойникования под действием касательных напряжений. При скорости ударника до 0,8 км/с не наблюдается существенного разрушения мишени, однако материал ударника начинает растекаться по поверхности мишени со скоростью 0,3-0,6 км/с, то есть примерно со скоростью ударника. При скоростях ударника до 1,5 км/с не происходит вылета центрального осколка, но идет выброс вещества с периферии и тогда образуется кольцеобразная каверна с характерным центральным поднятием.

www.separtment.ru Рис. 1. Фоторегистрограмма процесса высокоскоростного взаимодействия ударника из ПЭ с мишенью из ПММА при скорости 3 км/с, полученная на ВФУ.

В диапазоне скоростей ударника на баллистической стадии от 1,5 до 2км/с в экспериментах было установлено: а) наличие крупного центрального осколка (его размеры в 2-3 раза больше размеров ударника), б) наличие большого количества более мелких осколков, образующихся на периферии кратера. Объем кратера 10 см3, осколок остается в кратере.

При скоростях выше 2,5 км/с происходит вылет центрального осколка, который назван лицевым отколом. Такой откол по ряду признаков существенно отличается от тыльного откола, возникающего в пластических мишенях, в результате отражения ударной волны от тыльной поверхности мишени.

Известно, что контур откольного осколка и поверхность откольного разрушения являются фрактальными кластерами, состоящими из микро- и мезодефектов первого и второго уровня по терминологии академика Панина В.

Е. В качестве модели образования лицевого откола с центральным осколком www.separtment.ru можно предложить следующий ход развития события разрушения ПММА при высокоскоростном ударе, когда скорость ударника выше 2,0 км/с. Первая стадия – мгновенное “взрывоподобное” возникновение множества одиночных микро- и мезотрещин в мишени из ПММА. Вторая стадия – объединение микроодиночных трещин в группы (конечные кластеры). Третья стадия – соединение (смыкание) конечных кластеров в бесконечный фрактальный (перколяционный) кластер. Четвертая стадия – разрушение образца на части (рис. 1).

Выше мы отмечали, что на третьей стадии откола конечные кластеры смыкаются во фрактальный кластер, в этом случае плотность частиц (дефектов, трещин), составляющих его является функцией вида:

D d f n H, (1) где – нормирующий множитель, Н – ширина зоны откола (в нашем случае Н=В диаметру центрального осколка), D – фрактальная размерность Хаусдорфа

– Безиковича, df – размер топологического пространства (df = 2).

Выражение для разрушающего напряжения р в случае лицевого откола с учетом (1) принимает вид:

u4 D d P K 0 0,5 u h H f, (2) cP 3 где u – изменение массовой скорости, h – скорость смещения берегов трещин, K – модуль объемного сжатия, 0 – сопротивление сдвига, ср – скорость продольной статистической волны.

Отсюда видно, что с увеличением фрактальной размерности откольная прочность растет по определению (D df). Физическая интерпретация этого заключения означает, что р растет с увеличением поверхности, вовлекаемой в откольное разрушение.

На рис. 2 представлены зависимости u, u и h от скорости удара по мишени из ПММА рассчитанные по методике Савенкова Г.Г. Из анализа результатов, приведенных на рисунках 1 и 2, следует, что предложенная модель www.separtment.ru откольного разрушения не противоречит результатам хрупкого разрушения ПММА с лицевым отколом при больших скоростях удара ( 2 км/с) и с центральным поднятием при скоростях от 0,9 км/с до 2 км/с.

–  –  –

В уравнении (6) у – плотность ударника, м – плотность мишени, р – предел прочности мишени.

3 m 4 / 3 F, (7) 2A где А определяется по (6), m – масса ударника, – скорость ударника.

На рис. 3 представлены расчеты по уравнениям (3) (кривая 1) и (5) (кривая 2) зависимости глубины кратера в мишени из ПММА от скорости ударника. Сравнение расчетных значений h с экспериментальными данными представленными на рисунке 1 и данными Пилюгина Н.Н. показали, что уравнение (3) удовлетворительно согласуется с нашими экспериментами до скоростей удара 3,0 км/с, при более высоких скоростях ударника дает хорошее совпадение с результатами работы Пилюгина Н.Н. Здесь следует отметить, что в наших работах обнаружено изменение механизма разрушения ПММА при скоростях более 3,0 км/с.

Если при меньших скоростях центральный осколок остается в кратере, то при скоростях выше 3,0 км/с, происходит выпадение центрального осколка и существенное разрушение мишени, что подтверждается данными, описанными в предыдущем разделе. Таким образом, можно утверждать, что расхождение наших экспериментальных данных по глубине кратера с данными Пилюгина Н.Н. обусловлены изменением механизма разрушения мишени из ПММА при скоростях выше 3 км/с.

–  –  –

Рис. 4. Зависимость глубины кратера в ПММА от времени при скорости ударника 3,0 км/с (кривая 1 – полученная экспериментальным путем, кривая 2 – рассчитана теоретически по уравнению (4)).

Из данных рисунка 4 видно, что зависимость глубины кратера от времени воздействия ударника на мишень, полученные экспериментальным путем с точностью до 10 совпадают с данными теоретического расчета, полученными www.separtment.ru по уравнению (4) до времен 20 мкс. При больших временах t 20 мкс наблюдается существенное расхождение (более 30) между экспериментом и теоретическим расчетом глубины кратера. Этот факт, обнаруженный нами, можно связать с изменением характера неупругой деформации мишени в ударной волне, а именно: при больших временах удара хрупкое разрушение переходит в хрупко-пластическое. При одноосном сжатии возрастают как продольная, так и поперечная компоненты напряжений. В упругой области изменение продольного х и поперечного у напряжений происходит согласованным образом, порог разрушения быстро возрастает с увеличением поперечного напряжения сжатия и при некотором критическом значении у имеет место хрупко-пластический переход: сдвиговые напряжения становятся достаточными для активации механизмов пластического деформирования, а раскрытие трещин подавляется поперечными напряжениями.

В диссертации нами использовано выражение Н.Н. Пилюгина, связывающее радиальное напряжение сжатия х и глубину внедрения h, а также энергию ударника Е0 с формой кратера k x h 3 0,4 (8) 3E0 Используя данные представленные на рис. 3 при скорости ударника из ПЭ равной 3 км/с, по уравнению (8) нами рассчитана зависимость х от времени и глубины проникания, при Е0 = 7,38103 Дж. Эти данные представлены на рисунке 5 в трехмерном изображении. Если анализировать зависимость х = х (h, t), то видно, что в начальные моменты удара (t 2,4-3,0 мкс) х имеет максимальные значения в пределах 4,0-5,0 ГПа, а затем с увеличением времени ударного воздействия падает до 0,4 ГПа. С увеличением глубины проникания h ударника или глубины кратера осевые сжимающие напряжения в мишени из ПММА также вначале резко падают, а затем следует монотонное убывание х с увеличением h. Зависимости х от времени и глубины кратера хорошо согласуются с данными других авторов.

www.separtment.ru Из рисунка 5 видно, что в начальный момент ударного взаимодействия, при небольших временах t и глубины h, осевое напряжение х = х (t, h) распределено по поверхности трехугольной пирамиды, затем при средних значениях t и h происходит скручивание поверхности и, х = х (t, h) имеет минимальное значение. При предельных значениях t и h поверхность, по которой распределено напряжение х (t, h) резко возрастает и принимает форму неправильной усеченной четырехугольной пирамиды. Такое изменение х при различных значениях t и h, по-видимому, можно связать с изменением механизма хрупкого разрушения ПММА, при высоких скоростях нагружения, на хрупко-пластический.

Рис. 5. Зависимость напряжения от времени и глубины кратера.

В работах Каннеля Г.И. неоднократно обсуждались экспериментальные данные, об изменении механизма разрушения хрупких материалов мишеней при высоких скоростях ударника (выше 3 км/с). Данные представленные на рис. 5 и их анализ подтвердил, что при высоких скоростях нагружения мишени в начале идет процесс хрупкого разрушения с образованием лицевого откола, www.separtment.ru затем происходит повышение температуры в мишени, хрупкое разрушение мишени переходит в хрупко-пластическое. Мы считаем, что при построении диаграмм и уравнений состояния ПММА в экстремальных условиях необходимо учесть этот факт, и исследовать влияние температуры и провести теоретический расчет зависимости функции Грюнайзена от температуры, плотности и доли свободного объема материала мишени.

Загрузка...

Наиболее часто для расчета диаметров ударных кратеров применяют формулу Нордайка p D 0,0135E0, 2294 1,51d 0

–  –  –

Первое из них соответствует потенциальному давлению и зависит только от объема, второе обусловлено колебаниями кристаллической решетки и пропорционально энергии этих колебаний Ек.

При низких температурах вклад второго слагаемого в полное давление мал, и уравнение состояния в основном определяется потенциальным членом PП (V), с ростом температуры роль теплового давления возрастает. Оно может сравняться по величине с потенциальным давлением и даже превзойти его. В этих условиях существенное значение имеет зависимость давления от объема.

www.separtment.ru Считается, что при невысоких температурах является функцией только объема V, т.е. (V ). Установлению этого вида функции посвящен ряд работ.

Молодцом А.М. предложен аналитический вид для

–  –  –

Однако функция Грюнайзена зависит не только от объема, но и температуры. Это необходимо принимать во внимание при анализе сжатия твердых тел сильными волнами. В соответствии с этим, взяв за основу (13) и опираясь на соответствующие экспериментальные данные, сконструирована функция Грюнайзена =(V,T) для двух термодинамических переменных –

–  –  –

модуль объемного сжатия; CV - теплоемкость при постоянном объеме.

Недостатком формул (17) и (18) является то, что они не позволяет найти температурную зависимость (T), как в модели Молодца.

Все эти модели были созданы при исследовании ударного нагружения различных твердых тел. Для исследования полимеров мы использовали (16), (17), (18) вводя величину доли свободного объема, которая определяется по

–  –  –

(20)

–  –  –

–  –  –

Во втором разделе четвертой главы диссертации представлены результаты исследования зависимости функции Грюнайзена от температуры.

Из выше предложенных моделей для этих целей применима модель Молодца и зависимость (V,T) имеет вид (20).

В качестве экспериментальной основы использованы данные по термодинамическим свойствам веществ в экстремальных условиях (таблица 1).

–  –  –

Для получения (T ) необходимо зафиксировать плотность: мы выбрали минимальную плотность – 1 = 1,292 г/см3 и максимальную плотность 2 = 1,742 г/см3 из эксперимента, шаг по температуре составляет 50 К, рассчитывали (T ) от 50 К до 500 К. Результаты расчетов приведены на рисунке 7.

Рис. 7. Температурная зависимость функции Грюнайзена ПММА.

Как видно из рисунка 7 температурная зависимость функции Грюнайзена достаточно слабая. При небольших температурах для одной плотности учет доли свободного объема приводит к значительной разности между () – без учета доли свободного объема и с ее учетом (,k). Но с повышением температуры (,k) приближается к значения () при тех же температурах.

Чем большая плотность достигнута в эксперименте, тем меньше зависимость от температуры Т.

www.separtment.ru С повышением температуры влияние пористости k уменьшается, повидимому, из – за увеличения подвижности сегментов и других структурных элементов полимера, которые заполняют пустоты, уменьшая эффективную пористость полимера, приближая ее плотность к нормальной 0.

В третьем параграфе 4 главы представлены результаты исследования зависимости функции Грюнайзена от плотности и доли свободного объема.

Уравнения (16), (17), (18) и (20), (21), (22) позволяют рассчитать зависимость функции Грюнайзена от плотности без учета доли свободного объема и с ее учетом. В наших расчетах для полиметилметакрилата коэффициент k = 1,02.

Таблица 2. Зависимость функции Грюнайзена от плотности полиметилметакрилата при Т=293 К и доли свободного объема k =1,02

–  –  –

Как видно из рисунков 8 и 9 учет доли свободного объема для полиметилметакрилата существенно не сказывается на функции Грюнайзена.

При увеличении плотности функция Грюнайзена с учетом k приближается к без ее учета, это может быть связано с тем, что при увеличении плотности, а, соответственно, и давления пустоты, присутствующие в ПММА, P, схлопываются быстрее, осуществляется сжатие участков с начальной плотностью 0.

В четвертом разделе 4 главы представлены результаты расчета диаграмм состояния полиметилметакрилата в широкой области фазовой диаграммы с использованием современных моделей.

–  –  –

Но для исследования ударной адиабаты необходимо знать PX - упругую составляющую давления. Для нахождения PX воспользуемся уравнением состояния (11) и представим энергию как сумму упругой энергий Е X и тепловой ЕТ, т.е.

–  –  –

где Р и Е – полное давление и энергия, которые мы берм как экспериментальную основу для полиметилметакрилата. Расчет по формуле (28) PX - упругой составляющей давления и по (26) P1 - полного давления, где функции Грюнайзена были найдены по модели Райса и Молодца для полиметилметакрилата приведен в таблице 3 и на рисунке 10.

Таблица 3. Ударная адиабата P1 и упругое давление PX пористого и сплошного полиметилметакрилата рассчитали по модели Райса

–  –  –

1,29 0,67 0,02 0,15 0,15 0,68 0,67 1,38 1,49 0,08 0,37 0,36 1,50 1,48 1,46 2,49 0,18 0,66 0,65 2,48 2,45

–  –  –

1,60 4,80 0,50 1,44 1,35 4,89 4,57 1,74 7,56 0,98 2,50 2,30 7,75 7,41 На рисунке 10 PX и PX (k ) - упругие составляющие давления сплошного и пористого полиметилметакрилата, P – наши экспериментальные данные. P1 и

–  –  –

сплошного полиметилметакрилата, так и для P (k ). Это связано с тем, что доля свободного объема полиметилметакрилата равна k = 1,02, которая не сильно отличается от коэффициента k = 1 для сплошного полиметилметакрилата.

–  –  –

P ( 1 ) составляет по модели Райса 0,04 ГПа (или 1,6 %), а по модели Молодца 0,08 ГПа (или 2,8 %).

ВЫВОДЫ

1. Впервые получена аналитическая связь между временем внедрения ударника в мишень, скоростью ударника и глубиной кратера, также предложено уравнение, связывающее глубину кратера со скоростью ударника.

2. Установлены зависимости глубины кратера от времени воздействия ударника на мишень. При скорости ударника 0 3 км/с, полученные из эксперимента данные, хорошо совпадают с данными теоретического расчета до времен 20 мкс, при больших временах наблюдается существенное расхождение (более 30 ), что связывается с изменением характера неупругой деформации мишени, а именно при больших временах хрупкое разрушение переходит в хрупко-пластическое. Предложен физический механизм для объяснения этого явления.

3. Используя предложенный механизм хрупко-пластического разрушения построены и исследованы зависимости осевого напряжения (t, h) в мишени от времени и глубины кратера в трехмерном изображении.

4. Исследована зависимость функции Грюнайзена от плотности полиметилметакрилата по различным современным моделям. По полученным значениям () и (, k) построены диаграммы состояния ПММА в экстремальных условиях по моделям А. Молодца, Р. Райса и К. Хищенко.

Показано, что наблюдается хорошее соответствие наших расчетных диаграмм состояния с подобными данными Р. Мачала и С. Марша.

5. Построены и проанализированы ударные адиабаты ПММА в координатах массовая скорость – скорость ударной волны, имеющие переломы и аппроксимируемые прямыми линиями, описываемыми различными уравнениями. Изломы на ударных адиабатах связываются с проявлением и www.separtment.ru возможной механической и химической деструкции макромолекул ПММА при больших скоростях ударного воздействия.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Куготова, А. М. Диаграммы состояния полиметилметакрилата и функция Грюнайзена [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев, Р. Х. Афаунова // Пластические массы – 2008. – № 8. – С. 35-38.

2. Куготова, А. М. Исследование процесса разрушения полиуретанопласта при высокоскоростном нагружении [Текст] / А. М.

Куготова, Б. И. Кунижев // Материалы I форума молодых ученых Юга России и I Всероссийской конференции молодых ученых. «Наука и устойчивое развитие». – Нальчик, 2007. – С. 200-202.

3. Куготова, А. М. Процесс разрушения полиуретанопласта при динамическом нагружении [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев, З. Х.

Гайтукиева, А. Х. Цечоева // Материалы I Всерос. науч.-техн. конф. – Нальчик, 2007. – С. 165-168.

4. Куготова, А. М. Исследование процесса кратерообразования в хрупких средах при высокоскоростном нагружении [Текст] / А. М. Куготова, Б.

И. Кунижев, Р. Х. Афаунова // Третья Санкт-Петербургская конференция молодых ученых с международным участием. – Санкт-Петербург, 2007. – С.

253.

5. Куготова, А. М. Фрактальный анализ откольных явлений в полиметилметакрилате (ПММА) [Текст] / Б. И. Кунижев, А. С. Ахриев, А. М.

Куготова // Новые полимерные композиционные материалы: Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. – Нальчик, 2008. – С. 186-191.

6. Куготова, А. М. Формы кратера и разрушение полиметилметакрилата при высокоскоростном ударе [Текст] / А. М. Куготова // Перспектива–2007:

www.separtment.ru Материалы Межд. конгресса студентов, аспирантов и молодых ученых. – Т. II.

– Нальчик, 2007. – С. 127-129.

7. Куготова, А. М. Исследование напряжения сжатия и формы кратера в ПММА при высокоскоростном ударе [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев, З. С. Торшхоева, А. С. Ахриев // Новые полимерные композиционные материалы: Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. – Нальчик, 2008. – С. 168Куготова, А. М. Процесс кратерообразования в хрупких средах при динамическом нагружении [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев // Малый полимерный конгресс. – М., 2005. – С. 80.

9. Куготова, А. М. Кратерообразование в полиметилметакрилате, модель откольного разрушения [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев, Р. Б. Тхакахов // Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. Новые полимерные композиционные материалы. – Нальчик, 2008. – С. 175-181.

10. Куготова, А. М. Разрушение полиметилметакрилата при мощных импульсных воздействиях [Текст] / А. М. Куготова, Б. И. Кунижев, А. С.

Ахриев, З. С. Торшхоева, Р. Б. Тхакахов, А. К. Микитаев // Избранные труды «Поликонденсационные реакции и полимеры». – Нальчик, 2008. – С. 86-108.

11. Куготова, А. М. Процесс кратерообразования в хрупких средах при высокоскоростном нагружении [Текст] / А. М. Куготова // Перспектива–2006:

Материалы Всерос. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. – Т.

III. – Нальчик, 2006. – С. 236-238.

12. Куготова, А. М. Кратерообразование в мишени из полиметилметакрилата при высокоскоростном ударе [Текст] / А. С. Ахриев, А.

В. Балкарова, З. Х. Гайтукиева, А. М. Куготова, Б. И. Кунижев // Новые полимерные композиционные материалы: Материалы II-й Всерос. науч.-практ.

конф. – Нальчик, 2005. – С. 312-314.

13. Куготова, А. М. Диаграммы состояния некоторых полимеров [Текст] / А. М. Куготова, З. Х. Гайтукиева, Б. И. Кунижев // Новые полимерные www.separtment.ru композиционные материалы: Материалы II-й Всерос. науч.-практ. конф. – Нальчик, 2005. – С. 294-297.

14. Куготова, А. М. Диаграммы состояния и процесс разрушения полимеров при высокоскоростном ударе [Текст] / Б. И. Кунижев, А. С. Ахриев, А. М. Куготова, А. Х. Цечоева // Теплофизические свойства веществ (жидкие металлы и сплавы, наносистемы). – Нальчик, 2006. – С. 185-188.

15. Куготова, А. М. Диаграммы состояния и функция Грюнайзена полиметилметакрилата [Текст] / Б. И. Кунижев, А. М. Куготова, Р. Б. Тхакахов, Б. С. Карамурзов // Тезисы XXIII Межд. конф. – Нальчик, 2008. – С. 65.

16. Куготова, А. М. Диаграммы состояния полиметилметакрилата и полиэтилена в экстремальных условиях [Текст] / Р. Х. Афаунова, А. М.

Куготова, Б. И. Кунижев, Р. Б. Тхакахов // Новые полимерные композиционные материалы: Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. – Нальчик, 2008. – С. 30Куготова, А. М. Расчет параметров состояния твердых тел в экстремальных условиях [Текст] / А. Х. Цечоева, З. Х. Гайтукиева, З. С.

Торшхоева, А. М. Куготова, А. С. Ахриев, Б. И. Кунижев // Новые полимерные композиционные материалы: Материалы IV Межд. науч.-практ. конф. – Нальчик, 2008. – С. 314-321.

–  –  –



Похожие работы:

«Xвaлин Aлeкcандp Львoвич Aнaлиз и cинтeз интeгpaльныx мaгнитоупpaвляемыx рaдиoтeхничecкиx устpoйств нa фeppитoвыx peзoнaтopax 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Самара – 2014 Работа выполнена в ОАО «Институт критических технологий», г.Саратов Официальные оппоненты: Ильин Евгений Михайлович, д.ф.-м.н., ведущий аналитик Инновационного технологического центра КНП МГТУ...»

«Йе Наинг Тун ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ С НЕОДНОРОДНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ЭЛЕКТРОДОВ В ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРАХ Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук Москва – 2015 Работа выполнена в Калужском филиале федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный...»

«КОНКИН Ю р и й Ва лерие вич РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА НА ОСНОВЕ СОВМЕЩЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ И КАРТОГРАФИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ Специальности: 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (технические системы); 05.12.14 – Радиолокация и радионавигация АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рязань 2007 Работа выполнена в Рязанском государственном радиотехническом университете Научный...»

«Бадван Ахмед Али ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СЕТЯХ ИОРДАНИИ Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2014 Работа выполнена на кафедре радиотехники и радиосистем ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ). Научный руководитель Галкин Александр Павлович доктор технических...»

«Дарахма Ислам Защита банковских компьютерных сетей от несанкционированного доступа в Палестине Специальность 05.12.13 – Системы, сети и устройства телекоммуникаций АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2015 Работа выполнена на кафедре радиотехники и радиосистем ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (ВлГУ). Научный руководитель Галкин Александр...»

«СИНИЦИН ДМИТРИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРТОЧНЫХ АЛГОРИТМОВ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ Специальность: 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир – 2014 Работа выполнена на кафедре радиотехники и радиосистем Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего...»

«Манжула Владимир Гавриилович МЕТОДЫ И МОДЕЛИ АНАЛИЗА И СИНТЕЗА ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ СТРУКТУР СЛОЖНЫХ СИСТЕМ Специальность 05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации (промышленнос ть) Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Владикавказ – 2008 Работа выполнена на кафедрах «Информационные системы и радиотехника» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Российский государственный...»

«ПАНКРАТОВА НАТАЛЬЯ МИХАЙЛОВНА ОБНАРУЖЕНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ МЕЖДУ РЕЖИМАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПО ДАННЫМ МАГНИТНОЙ ЭНЦЕФАЛОГРАФИИ Специальность: № 03.01.02 – Биофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2015 Работа выполнена в Отделе перспективных информационных технологий Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт математических проблем биологии Российской...»

«ПАРАМОНОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ (НА ПРИМЕРЕ СЕТЕВОЙ СРЕДЫ ФИЛИАЛА БАНКА) Специальность 05.13.15 Вычислительные машины и системы, 05.13.13 Телекоммуникационные системы и компьютерные сети. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2006 Работа выполнена в Московском государственном институте радиотехники, электроники и автоматики...»

«Никулин Андрей Викторович Имитация отражений радиосигналов на основе использования дискретных излучателей статистически независимых сигналов Специальность: 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Новосибирск – 2015 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный...»

«Денисенко Виктор Васильевич МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СБИС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛУНАТУРНОЙ МОДЕЛИ МОП-ТРАНЗИСТОРА 05.27.01 — «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микрои наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах» Автореферат Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Таганрог 2010 Работа выполнена в Технологическом институте ФГАОУ высшего профессионального образования Южный федеральный университет в г. Таганроге, на кафедре теоретических...»

«Сонис Роман Григорьевич Совершенствование элементов системы управления электронным документооборотом на основе методов функциональной стандартизации и технологии открытых систем Специальность: 05.13.05—Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления, 05.13.15— Вычислительные машины и системы. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2006 Работа выполнена в ГОУ ВПО «Московский государственный институт радиотехники,...»

«Самищенко Алексей Сергеевич НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ДАКТИЛОСКОПИИ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗВИТИЯ Специальность: 12.00.12 – криминалистика; судебно-экспертная деятельность; оперативно-розыскная деятельность Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата юридических наук Москва – 2015 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники,...»

«Скобелев Сергей Петрович ФАЗИРОВАННЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ С СЕКТОРНЫМИ ПАРЦИАЛЬНЫМИ ДИАГРАММАМИ НАПРАВЛЕННОСТИ 05.12.07 «Антенны, СВЧ устройства и их технологии» Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва 2014 г. Работа выполнена в ОАО Радиофизика, г. Москва Гусевский Владлен Ильич, Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник НТЦ «Устройства и системы дистанционного зондирования Земли»...»

«УДК 537.86+621.396.67 Уваров Андрей Владимирович Иммерсионные линзовые антенны и квазиоптические системы на их основе для высокочувствительных приемников миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн Специальность 01.04.03 – Радиофизика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2010 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, г. Москва....»

«ГРУШИН Павел Игоревич РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ ЧАСТОТ СИГНАЛОВ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩИХ ТРАКТОВ 05.12.04 Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2014 Работа выполнена на кафедре «Конструирование и технология радиоэлектронных средств» Арзамасского политехнического института (филиала) ФГБОУ ВПО «НГТУ им. Р.Е. Алексеева» Научный руководитель: доктор технических...»

«Ахметов Денис Булатович СИНТЕЗ И РЕАЛИЗАЦИЯ СИНТЕЗАТОРОВ ЧАСТОТ ДЛЯ БЕСПРОВОДНЫХ СИСТЕМ РАДИОЧАСТОТНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ Специальность 05.12.04 – Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Санкт-Петербург – 2015 Работа выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» Научный...»

«КОЛЯДИН НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, ПРОШЕДШИХ НАЗЕМНУЮ ТРАССУ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН, И ЕЁ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ФАЗОВЫХ ПЕЛЕНГАТОРОВ Специальность 05.12.14 – Радиолокация и радионавигация АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Томск – 2015 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального...»

«Беринцев Алексей Валентинович ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ И ПОЗИЦИОННО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ДАТЧИКОВ Специальность: 05.11.01 – Приборы и методы измерения (электрические измерения) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Ульяновск – 2015 Работа выполнена на кафедре «Радиотехника, оптои наноэлектроника» Ульяновского государственного технического университета. Научный руководитель: доктор...»

«НЕДОПЕКИН АЛЕКСАНДР ЕВГЕНЬЕВИЧ РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НЕСТАЦИОНАРНЫХ КВ СИГНАЛОВ С ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТОТНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ Специальность: 05.12.04 — Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань — 2012 Диссертационная работа выполнена на кафедре прикладной математики и информатики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения...»









 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

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.