Способ определения скорости распространения фронта ударной волны

 

Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для определения скорости фронта ударной волны при динамических испытаниях конструкционных материалов. Цель изобретения - повышение информативности за счет определения и профиля ударной волны, соответствующего стадиям деформирования исследуемого материала. Волновые профили фиксируются по точкам перегибов фронтов на соответствующих стадиях. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

tsar)s G 01 Н 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4402629/25-28 (22) 04.04.88 . (46) 15,12.90. Бюл. М 46 (71) Институт проблем прочности AH УССР (72) Г.В.Степанов и В.И.Зубов (53).534.22 (088.8) (56) Степанов Г.В. Поведение конструкционных материалов в упруго-пластических волнах нагрузки.

ХЯоэепЬегд апб S.I.Bless. Steady- wave

Characteristics in shock-loaded steel

specimens. l.Appl. Phys., Ч. 59, 1986, р. 13841385.

Изобретение относится к акустическим измерениями может быть использованодля измерения скорости распространения фронта ударной волны при динамических испытаниях конструкционных материалов.

Цель изобретения — повышение нормативности путем определения профиля ударной волны.

На фиг. 1 изображена схема проведения измерений: на фиг. 2-диаграмма волновых процессов и идеализированные измерительные сигналы.

Способ заключается в следующем.

На противоположных сторонах плоского образца 1 из исследуемого материала, прижатого к опорной поверхности 2, размещают два датчика 3 и 4 волны, плотно прижимают их к образцу 1 при помощи накладок 5 и 6 и возбуждают. в исследуемом материале ударную волну (при помощи бойка 7). Регистрируют сигналы на датчиках 3 и

4, регистрируют моменты времени, соответствующие экстремумам продифференцироваиных принятых сигналов, временные

„„ >Ц„, 1613875 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ

РАСПРОСТРАНЕНИЯ ФРОНТА УДАРНОЙ

ВОЛНЫ (57) Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для определения скорости фронта ударной волны при динамических испытаниях конструкционных материалов. Цель изобретения— повышение информативности за счет определения и профиля ударной волны, соответствующего стадиям деформирования исследуемого материала, Волновые профили фиксируются по точкам перегибов фронтов на соответствующих стадиях. 2 ил.

Ф

I» сдвиги сигналов, принятых датчиками 3 и 4, измеряют по разностям измеренных моментов времени и с учетом измеренных временных сдвигов определяют скорость распространения фронта и волновой профиль ударной волны. Накладка 6 выполняется из исследуемого материала, а накладка 5 может быть выполнена из оргстекла. Толщины накладок 5 и 6 выбираются того.же порядка, что и толщина образца

Акустическая жесткость накладки 5 должна быть близка к акустической жесткости образца 1.

Анализ осциллограмм полученных сигналов может быть произведен на основе (x-t)-диаграмм волновых процессов при плоском соударении пластин толщиной h< и hZ из одного материала и рассмотрения изменения скорости тыльной поверхности obрезца, сопоставпяемой со стилизованной осциллограммой производной сигнала, зарегистрированного датчиком давления на контактирующей поверхности образца (фиг. 2).

1613875

Выход волны нагрузки на поверхность контакта вызывает изменение давления в соответствии со структурой волны: двухступенчатый фронт упругопластической волны (с упругим-Б и пластическим-В участками фронта) приводит к резкому изменению сигнала датчика в моменты выхода упругой и пластической волн, а производная этого сигнала — к пикам в соответствующие моменты времени, Конечное время нарастания параметров волны в указанных фронтах и взаимодействие прямых и отраженных от поверхности упругих волн приводит к их размытию. 3а характерное время Л г между моментами выхода упругого и пластического участков фронта принимают промежуток времени между пиками, что соответствует времени между прохождениями участков максимума наклонов фронтов, т.е. точкам перегиба на фронтах.

Скорость распространения фронта ударной волны по стадиям деформирования определяют в соответствии с выражением

0 =-д —, h где Лх — временный сдвиг сигналов на датчиках 3 и 4 для соответствующих стадий деформирования;

h — толщина образца 1.

5 Формула изобретения

Способ определения скорости распространения фронта ударной волны, заключающийся в том, что на противоположных сторонах плоского образца исследуемого

10 материала размещают два датчика ударной волны, возбуждают в исследуемом материале ударную волну, регистрируют сигналы на датчиках, измеряют временной сдвиг сигналов, принятых датчиками, с учетом ко15 торого определяют скорость распространения фронта ударной волны,о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения информативности за счет определения и волнового профиля ударной волны, регистрируют мо-.

20 менты времени, соответствующие экстремумам продифференцированных принятых . сигналов, временные сдвиги сигналов, принятых датчиками, измеряют по разностям измеренных моментов времени и с учетом

25 измеренных временных сдвигов определяют волновой профиль ударной волны.

16,3875

И1

Составитель Д.Широчин

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 3886 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5