Температурные эффекты, возникающие при ударном взаимодействии пластин из функционально-градиентных материалов

А.В. Герасимов,  Д.М. Шалковский (Томск)

Функционально-градиентные материалы являются смесевыми материалами, изменение концентрации компонент и, следовательно, физико-механических характеристик которых по пространственной координате происходит по определенному закону. Ранее в работах [1-2] была предложена физико-математическая модель, описывающая деформирование и разрушение функционально-градиентных пористых материалов при упругопластическом течении под действием ударных и взрывных нагрузок. Система уравнений, описывающая движение функционально-градиентных материалов, подробно изложена в [1-4]. Математическая постановка включает: уравнения неразрывности, движения, энергии, которые замыкаются соотношениями Прандтля - Рейсса при условии текучести Мизеса и уравнением состояния типа Ми-Грюнайзена. Эти соотношения дополняются кинетическим уравнением, описывающим рост и сжатие пор. Прочностные характеристики пористого материала зависят от его текущей пористости. Учитывается влияние пластических деформаций, давления и температуры на прочностные характеристики матрицы.

В представленной работе основное внимание уделяется температурным эффектам в преградах из функционально-градиентных пористых материалов, которые возникают при взаимодействии преград с высокоскоростными ударниками. Исследуется влияние характера изменения концентрации компонент, а также величины и характера изменения пористости по пространственной координате на разогрев исследуемых материалов.

 

1. Герасимов А.В., Кректулева Р.А. Численное моделирование деформирования и разрушения функционально градиентных пористых материалов при взрывном и ударном нагружении // Механика композиционных материалов и конструкций. 1999. Т. 5, № 3. С. 94-106.

2. Герасимов А.В., Кректулева Р.А. Модель деформирования и разрушения многокомпонентной пористой упругопластической среды с непрерывным изменением физико-механических характеристик //Проблемы прочности. 1999. №2. С.139-150

3. Герасимов А.В., Михайлов В.Н. Влияние градиентов пористости на распространение ударных волн в преградах // Избр. докл. VI Всероссийской научно-технической конференции ”Механика летательных аппаратов и современных материалов“ Томск: Изд. ТГУ, 1999. С.151-153.

4. Герасимов А.В., Кректулева Р.А. Поведение материалов с градиентными упрочняющими покрытиями при интенсивных динамических нагрузках // Перспективные материалы. 1997. №6. С. 13-18.