Механика разрушения тел 1

[MVZ]

А Может Сергей Валерьевич выложит текст из этого раздела, а то не у всех есть эта книга, а во вторых в каком месте искать в монографии информацию, к которой отсылает нас ув. nikitaev?

Книгу читал, вдоль и поперек, очень хорошая книга, выделял маркером, вкладывал закладки. Но на практике сумел применить тот раздел, который касается практических рекомендаций. Например, вскрываю рубленную травму, вижу разруб, опережающую трещину и прочее, по аналогии с приведенными в монографии примерами определяю характеристики рубящего предмета. И за это автору спасибо! Но какое значение для практического эксперта имеет вид разрушения - квазихрупкое или квазипластическое? Пока не понимаю, надеюсь, что пойму (ИМХО-скромное). Ну на самом деле, не могу себе представить практического эксперта, где нибудь в районе, который стоит у секционного стола и рассуждает об эпюрах и индендорах, либо о релаксацинных волнах, трансляционном сдвиге. Я не в кого камней не кидаю, но действительно не пойму какая разница как выглядит ВКП при огнестреле как блюдце, или как бокал мартини? С уважением.

[KUKSA]

Большое спасибо за высказанную Вами позицию. К моему личному сожалению так рассуждают 90% экспертов. А и правда - зачем знать всякую "заумь"? Стой у стола, "пластай" трупы, - вот и вся недолга. Что да как - пусть "черепа" разбираются, а в "нашем районном суде и так сойдет..."

[MVZ]

Большое спасибо за высказанную Вами позицию. К моему личному сожалению так рассуждают 90% экспертов. А и правда - зачем знать всякую "заумь"? Стой у стола, "пластай" трупы, - вот и вся недолга. Что да как - пусть "черепа" разбираются, а в "нашем районном суде и так сойдет..."

Обязательно вникну во все выше написанное, если тямы хватит. Я-ж ничего против не имею (пишу же, что пока не понимаю, надеюсь, что пойму).

Наука это хорошо, и слава Богу, что есть еще те кто ее двигает, на постсоветском пространстве. Науку та загубили в 90-е.

Но с другой стороны, что же 90% экспертов должны рассуждать о сопромате? Наверное нет, тогда практика встанет, ну или забуксует.

Я за золотую середину.

Есть люди науки - это хорошо.

Есть те кому на ф.г ничего не надо. Как Вы говорите: "...что да как - пусть "черепа" разбираются, а в "нашем районном суде и так сойдет..." И это плохо.

Я практический эксперт, которому наука необходима, но, так сказать, для практического применения, не заоблачная, что ли.

[nikitayev]

Прежде чем продолжать описание волновых процессов и вообще динамики, определимся, какой набор знаний, навыков, инструментов нам понадобится, что осилить эту непростую механику разрушения тел.

УЧАСТНИКИ процесса РАЗРУШЕНИЯ

 

1. Пара ИНДЕНТОР - РАЗРУШАЕМЫЙ ОБЪЕКТ . Для удобства объектом разрушения выберем кость. Индентор может быть любой, в частности пуля. В рамках взаимодействия индентора и кости необходимо будет рассмотреть следующие пункты:

 

а) Геометрия индентора и кости ( ее геометрическая форма исходя из позиций сопромата)

 

б) Структура индентора ( материал, для пули наличие оболочки или ее отсутствие и т.д.), для кости ( строение, рассмотрение прочностных характеристик, особенностей строения в области контакта).

 

в) Контактная скорость индентора и если разрушаемый объект движется, то их взаимная скорость. Направление взаимодействия.

 

г) условия опирания кости

 

Непосредственно МЕХАНИКА разрушения

 

2. определения МОДЕЛИ контактирования

 

А) КВАЗИСТАТИЧЕСКАЯ

Б) ДИНАМИЧЕСКАЯ

В) ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ (УДАРНО-ВОЛНОВОЕ взаимодействие)

при этом рассмотрение любой задачи начинаем с квазистатической,а потом решаем вопрос, какие факторы нужно дополнительно учитывать - временной, инерционный, волновой, температурный.

 

3. Определение типа разрушения

 

КВАЗИХРУПКИЙ

ПЛАСТИЧЕСКИЙ

их сочетание

 

4. Рассмотрения процесса образования разных типов трещин по отдельности и в совокупности

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ процессов разрушения

 

 

Литературные источники к которым нам необходимо будет обращаться:

 

1. Крюков В.Н. "Диагностикум механизмов и морфологии переломов при тупой травме скелета"

2. Морозов Е.М., Зернин М.В. "Контактные задачи механики разрушения"

3. Леонов С.В. "Рубленые повреждения кожного покрова и костей"

4. Озерецковский Л.Б. "Раневая баллистика"

5. Попов В.Л. " Раневая баллистика"

и ДР.

[SLeonov]

Коллеги!

Отметьте интересный момент. Даже динамику начинаем решать со статики!

[Hohol]

О уже ближе к телу так сказать :Р/> :wow:/> . По полочкам разложил nikitaev, и будет чудесно если и будет придерживаться предложенного плана.

[MVZ]

О уже ближе к телу так сказать :Р/> :wow:/> . По полочкам разложил nikitaev, и будет чудесно если и будет придерживаться предложенного плана.

Да уже понятнее. Так ведь динамика с чего то же начинается. А начинается она со статики. Во блин завернул :)/>

[nikitayev]

Я рад, что в этом разделе появились участники, надеюсь буде плодотворное обсуждение. Информацию теперь буду выкладывать порционно, чтобы легче было переварить.

 

Итак, сначала вернемся к волновым процессам при динамическом нагружении, а потом, временно, оставим динамику, дабы обсудить структурные характеристики разрушаемого объекта - кости, которые помогут нам понять в каком ракурсе рассматривать процесс разрушения, какой бы он не был, квазистатический или высокоскоростной.

[nikitayev]

Возвращаясь к теме роли волновых процессов в разрушении нагружаемого объекта (кости), вспомним, что же мы выяснили в прошлом разделе:

 

1. Вспомнили отличие квазистатического и динамического нагружения, которое основывается на соотношении времени воздействия и времени двойного пробега звуковой волны по материалу

 

2. Выяснили, что динамическое нагружение бывает слабое и сильное (ударноволновое), для первого характерно отсутствие пластического течения и соответственно только упругие волны, для второго наличие волн пластической деформации и выраженной фрагментации материала.

 

3. Существует два типа упругих волн, которые могут распространятся в трехмерных телах:

 

А. P-волны или волны Дилатансии (расширения), для которых характерно изменение объема, без изменения формы, плюс они движутся в направлении действующей силы

 

 

Б. S-волны или волны Дисторсии, для которых характерно изменение формы, без изменения объема, плюс они распространяются перпендикулярно направлению силы.

 

 

 

В. R-волны или волны Рэлея, которые образуются когда S- волна выходит на поверхность и представляют собой эллиптические колебания в сагиттальной плоскости.

 

 

При этом, все три типа волн, наблюдаются и изучаются в сейсмологии. Так же среди поверхностных волн выделяют волны ЛЯВА, которые кстати являются самыми опасными и разрушительными

 

 

Поверхностные волны являются медленно затухающими и несут большую часть энергии, определяя характер поверхностного разрушения.

4. Далее мы рассмотрели как взаимодействуют волны P и S порождая SP-волну и R-волну.

 

5. Потом мы приступили к обсуждению волн пластической деформации и выяснили:

 

А.. Волны пластической деформации движутся по принципу электромагнитных.

 

Б. Представляют собой два типа движения дислокаций, которые порождают друг друга ТРАНСЛЯЦИОННЫЙ И РОТАЦИОННЫЙ сдвиг

 

В. Процесс пластической деформации тела можно представить как акт разрядки (релаксации) концентраторов напряжений, что в свою очередь ведет к появлению дефектов. Каждый такой акт приводит к срабатывнию соседних концентраторов. В процессе формирования релаксационной волны разгрузка одних участков ведет росту напряжений на соседних концентраторах, но в целом происходит снижение общего уровня напряжения в материале.

 

Кстати вопрос к Alex-Kiev, а не действует ли вращательный компонент пули, как некий релаксант напряжений в кости?

 

Вообщем. вроде бы все, пока...

 

Теперь надеюсь более понятно и мы можем продолжать

[MVZ]

Возвращаясь к теме роли волновых процессов в разрушении нагружаемого объекта (кости), вспомним, что же мы выяснили в прошлом разделе:

 

1. Вспомнили отличие квазистатического и динамического нагружения, которое основывается на соотношении времени воздействия и времени двойного пробега звуковой волны по материалу

 

2. Выяснили, что динамическое нагружение бывает слабое и сильное (ударноволновое), для первого характерно отсутствие пластического течения и соответственно только упругие волны, для второго наличие волн пластической деформации и выраженной фрагментации материала.

 

3. Существует два типа упругих волн, которые могут распространятся в трехмерных телах:

 

А. P-волны или волны Дилатансии (расширения), для которых характерно изменение объема, без изменения формы, плюс они движутся в направлении действующей силы

 

 

 

Б. S-волны или волны Дисторсии, для которых характерно изменение формы, без изменения объема, плюс они распространяются перпендикулярно направлению силы.

 

 

 

 

В. R-волны или волны Рэлея, которые образуются когда S- волна выходит на поверхность и представляют собой эллиптические колебания в сагиттальной плоскости.

 

 

 

При этом, все три типа волн, наблюдаются и изучаются в сейсмологии. Так же среди поверхностных волн выделяют волны ЛЯВА, которые кстати являются самыми опасными и разрушительными

 

 

 

Поверхностные волны являются медленно затухающими и несут большую часть энергии, определяя характер поверхностного разрушения.

4. Далее мы рассмотрели как взаимодействуют волны P и S порождая SP-волну и R-волну.

 

5. Потом мы приступили к обсуждению волн пластической деформации и выяснили:

 

А.. Волны пластической деформации движутся по принципу электромагнитных.

 

Б. Представляют собой два типа движения дислокаций, которые порождают друг друга ТРАНСЛЯЦИОННЫЙ И РОТАЦИОННЫЙ сдвиг

 

В. Процесс пластической деформации тела можно представить как акт разрядки (релаксации) концентраторов напряжений, что в свою очередь ведет к появлению дефектов. Каждый такой акт приводит к срабатывнию соседних концентраторов. В процессе формирования релаксационной волны разгрузка одних участков ведет росту напряжений на соседних концентраторах, но в целом происходит снижение общего уровня напряжения в материале.

 

Кстати вопрос к Alex-Kiev, а не действует ли вращательный компонент пули, как некий релаксант напряжений в кости?

 

Вообщем. вроде бы все, пока...

 

Теперь надеюсь более понятно и мы можем продолжать

просим

[nikitayev]

С сегодняшнего дня мы немного отвлечемся от волновых процессов при разрушении и обратимся к объекту разрушения - кости и вкратце обсудим особенности строения, которые обуславливают характер разрушений, нами наблюдаемых. Но перед этим взглянем на сравнительные картины разрушения, в нашей практике, в классических примерах механики разрушений материалов и в природе.

 

 

 

 

 

На первом рисунке мы видим дислокационные структуры, на втором волновую картину в акватории порта с узким проходом судна

 

 

 

 

 

на следующих фото мы можем наблюдать границы блоков в германии с сидячими дислокациями и песчаные волны

 

 

 

 

На этих двух фото видны полосы сдвига и песчаные рифели при отливе.

 

 

А теперь посмотрим на микроструктуру излома при ударном разрушении костей*

 

 

 

 

 

 

 

Зона разрыва при ударе

 

 

 

Зона сдвига при ударе

 

 

 

 

Увидели аналогии? Что нам это дает? Поживем, увидим...

____________________________________________________________________________________________

* Кислов М.А. "Судебно-медицинская диагностика вида внешнего воздействия на основе анализа морфологии излома длинных трубчатых костей нижних конечностей", 2008.

[Hohol]

ух-ты ух-ты. горячее подавать начали. Продолжайте

[nikitayev]

Сегодня мы разберем вкратце характеристики поражаемого объекта. В данном случае таким объектом у нас выступает кость. Многое из того что я буду писать Вам, коллеги должно быть известно из курса анатомии. Прочностные и анатомические характеристики костей скелета хорошо расписаны в "Диагностикуме механизмов и морфологии переломов при тупой травме скелета" под редакцией В.Н. Крюкова. В дигностикуме авторы ссылаются на работу Аникина Ю.М. и Колесникова Л.Л. "Построение и свойства костных структур", 1992 г. Конечной целью данного раздела является понять как биомеханические свойства костей скелета отражаются на морфологии повреждений и в рамках какой модели нужно рассматривать ту или иную кость, с позиций механики разрушения материалов.

[nikitayev]

Весь предыдущий разбор материала базировался на изотропном характере повреждаемого объекта. В реалии, разбирая характер взаимодействия травмирующего агента и костей, мы конечно же понимаем, что мы имеем дело с сложно организованной анизотропной структурой.

 

Вспомним вкратце структуру костей на примере бедренной кости

 

 

 

 

 

 

Исходя из строения, кость может рассматриваться как двухфазный вязкотекучий композитный материал, в котором одна фаза представлена минералом, а другая - коллагеном и основным веществом.

 

Эпифизы длинных трубчатых костей состоят из губчатой ткани, переходящей в области суставных поверхностей в хрящевую ткань, и содержат минимальное количество компактного вещества. При этом общая масса костной ткани существенно больше, чем в диафизарной части кости. Такая структура позволяет увеличить площадь, на которую приходится сочленение соседних костей, и уменьшает удельную нагрузку на единицу площади сустава.

 

Переход от диафиза к эпифизу соответствует такой фигуре как гантель, что исключает концентрацию напряжения в какой-либо отдельной точке и распределяет силовые напряжения на большую площадь.(Nordin, Frankel, 1991; Mow, Wilson, 1991).

 

 

Для обеспечения оптимального уровня сжимающего и минимального - растягивающего напряжения, вектор основных нагружающих кость сил должен быть направлен вдоль ее анатомической оси.

 

Удельный вес компактного вещества кости находится в пределах 1,8-2,0 г/см3, прочность на сдвиг составляет от 5,05 до 11,8 кГ/мм². Модуль Юнга колеблется от 1,38х10³ до 1,94х10³ кГ/ мм². Поглощенная энергия при нагрузках составляет для трубчатых костей около 50-60 кГ/мм3, в тоже время как пластическая деформация невелика - 0,16-0,02%. Анализ костной ткани на циклическую усталость свидетельствуют о том, что она способны выдержать 1х10⁶ до 3х10⁶ циклов при амплитуде напряжения 3,5 кг/мм² (Nordin, Frankel, 1991; Mow, Wilson, 1991).

 

Опыты по ударному внедрению в кость показали, что максимальное значение секущего модуля составило 1,8x103 кг/ мм2, а разрушающее напряжение равно 27,5 кг/мм².(Nordin, Frankel, 1991; Mow, Wilson, 1991).

 

Механические свойства двух типов костей различны:

 

Кортикальная кость более жесткая, чем губчатая, выдерживает большее напряжение, но меньшую относительную деформацию до разрыва.

 

Губчатая кость in vitro не ломается, пока относительная деформация не превысит 75%.

 

Кортикальная кость разрушается, когда относительная деформация превышает 2%. Благодаря своей пористой структуре губчатая кость имеет большую способность к поглощению энергии.

 

Продолжение следует...

[nikitayev]

Биомеханические характеристики кортикальной и губчатой костей представлены на рисунке.Испытание кортикальной кости показало, что кость не является по своему поведению линейно упругой, но отчасти течет в зоне упругости.

 

 

 

 

 

 

 

 

Биомеханические характеристики (растяжение) кортикальной и трабекулярной костей при нагрузке

 

 

 

 

 

Иными словами, все живые ткани, включая костную, помимо прочности имеют специфическую эластичность и не подчиняются закону Гука. В результате этого они обладают способностью не разрушаться при существенных (более 10%) деформациях в условиях многократных нагружений и восстанавливать исходную форму после устранение нагрузки, в то время как большинство металлических или керамических материалов не выдерживают деформации более 1-2%.

 

Эластичность живых тканей проявляется в широком диапазоне значений деформаций. При этом в них слабо возрастают или даже остаются постоянными напряжения. Это явление получило название гистерезис .(Гюнтер и др., 1992, 1998).

 

Немаловажным фактором, влияющим на прочностные характеристики костей являются амортизационные свойства мягких тканей, а также наличие надкостницы и твердой мозговой оболочки, которые существенно влияют на такую характеристику костей как хрупкость, в соотвествии с общеизвестным эффектом Ребиндера. В частности прочность чешуи лобной кости только на 54,5% обеспечивает устойчивость внешней нагрузке, остальные 46,5 % обеспечены мягкими тканями и твердой мозговой оболочкой

[Hohol]

Разговор уже пошел предметный и мне кажется, что в посте #72 после каждого абзаца уже надо делать ссылку на опубликованную работу, если конечно данные про такие имеются.

и непонятно, как эффект Ребиндера увеличивает прочность чешуи лобной кости, если он наоборот говорит об облегчении разрушения при наличии влажных сред ?

[nikitayev]

Разговор уже пошел предметный и мне кажется, что в посте #72 после каждого абзаца уже надо делать ссылку на опубликованную работу, если конечно данные про такие имеются.

и непонятно, как эффект Ребиндера увеличивает прочность чешуи лобной кости, если он наоборот говорит об облегчении разрушения при наличии влажных сред ?

 

Ссылки сегодня предоставлю. Если честно, последний пункт с Эффектом Рэбиндера меня тоже несколько озадачил, ссылку на него дает Крюков В.Н. в диагностикуме 1 том. По поводу влажной среды - тут же речь идет о плотной оболочке. Попытаюсь разобраться где же он (эффект Рэбиндера) зарыт.

[Hohol]

посоветуйтесь с Леоновым, он беседовал с первоисточником (В.Н. Крюковым) и приводил мне пример с сигаретой которую можно просто так легко сломать, а если обернуть еще раз папиросной бумажкой то уже фигушки

 

то же эффект дает кора у ивовой веточки

[nikitayev]

Разговор уже пошел предметный и мне кажется, что в посте #72 после каждого абзаца уже надо делать ссылку на опубликованную работу, если конечно данные про такие имеются.

и непонятно, как эффект Ребиндера увеличивает прочность чешуи лобной кости, если он наоборот говорит об облегчении разрушения при наличии влажных сред ?

Ссылки как и обещал в посте 71 и 72 добавил. Сейчас на дежурной неделе, если получится что-нибудь напишу.

[nikitayev]

Сегодня мы вновь возвращаемся к рассмотрению волновых процессов при разрушении. Перед тем как приступить, посмотрим, что же мы выяснили из постов описывающих биомеханические свойства кости:

 

- кость представляет собой сложно-организованную анизотропную структуру

- в рамках механики разрушения может рассматриваться как композитный материал

- губчатая кость разрушается по вязкому типу

- компактная кость разрушается по хрупкому типу

 

Это вкратце. Сейчас я специально не развиваю дальше эту тему, потому что мы еще не раз будем возвращаться к ней в процессе рассмотрения механизмов разрушения.

[nikitayev]

В рамках рассмотрения волновых процессов обсудим вкратце такое явление как ОТКОЛ материала, который протекает лишь за счет волны сжатия.

 

 

При ударе о поверхность пластины снаряда, либо при подрыве около нее детонирующего заряда, с противоположной ее стороны может отслоиться или отколоться кусок материала (рис. 7.4а). Чтобы понять механизм явления откола, рассмотрим импульс сжимающего напряжения, проходящий через пластину в результате удара о левую поверхность, изображенный на рис (b). Когда волна сжатия проходит через пластину и достигает ее свободной поверхности, она отражается от этой свободной поверхности в виде волны растяжения. Отраженная волна растяжения взаимодействует с падающей волной сжатия. Этот процесс изображен на рисунке ©. На глубине d от поверхности с правой стороны пластины результирующее напряжение растяжения превышает критическое нормальное разрушающее напряжение, материал разрушается и от поверхности отлетает кусок материала.

 

Чтобы произошел откол, максимальное сжимающее напряжение в падающей волне должно превышать критическое нормальное разрушающее напряжение материала. Таким образом, откол происходит благодаря исключительно волновому эффекту.

[nikitayev]

Всем добрый вечер! Сегодня, в субботний вечер, мы приступаем с вами к рассмотрению следующего очень интересного и наглядного раздела КОНФИГУРАЦИЯ ТРЕЩИН при контактном взаимодействии.

 

При контактном нагружении трещины обычно зарождаются на поверхности. При этом образование и рост трещины есть результат слияния микротрещин.

Рассмотрим последовательность формирования трещин при внедрении острого и тупого индентора (шар).

Сначала рассмотрим цикл нагружения и снятия нагрузки при внедрении острого индентора ( при этом припоминаем задачу Буссинеска и помним, что в зоне контакта острого индентора с полупространством имеется малая локальная зона пластической деформации, которая является источником образования зародышевых трещин)*.

 

 

 

 

Что мы видим из данного рисунка:

 

 

а) при контакте острого индентора под ним создается зона пластической деформации

 

б) возникшая микротрещина перерастает в осевую (медианную)

 

в) при дальнейшем нагружении медианная трещина растет ортогонально растягивающим напряжениям, при этом рост ее в поперечном направлении ограничен сжимающими напряжениями вблизи поверхности

 

г) уменьшение нагрузки приводит к закрытию медианной трещины

 

д) дальнейшее снижение нагрузки приводит к возникновению боковых трещин

 

е) полное снятие нагрузки ведет к расширению боковых трещин и их возможному выходу на поверхность.

 

приложение большой нагрузки приводит к бурному росту радиальных трещин, выходу их на поверхность, где они, пересекаясь с боковыми трешинами приводят к образованию осколков.

 

Рассмотрим теперь ту же ситуацию для тупого индентора на примере шара*.

 

 

 

 

а) при внедрении тупого индентора упругое взаимодействие возможно только на начальном этапе

 

б) дальнейшее возрастание нагрузки сопровождается переходом к пластическому деформированию, появляется зона пластической деформации.

 

в) на поверхности в зоне растягивающих напряжений около границы контактной площадки появляются круговые трещины, которые распространяясь сначала вглубь нормально поверхности, превращаются в пространственную конусообразную трещину, кроме того рост нагрузки приводит к расширению пластической зоны и у основания этой зоны возникает медианная трещина

 

г) при разгрузке происходит закрытие медианной тещины за счет сжимающих сил .

 

д) за счет закрытия медианной трещины происходит образование радиальных трещин. Трещины образуются на границе пластической зоны и распространяются в сторону упругой. Одна из радиальных трещин может сливаться с медианной образуя форму похожую на полудиск. Остальные зарождаются у краев контактной площадки.

 

е) после снятия нагрузки около пластической зоны возникают большие растягивающие напряжения и возникают боковые трещины, которые ориентированы сначала практически параллельно поверхности, а потом растут вверх, принимая блюдцеобразную форму, которая кстати не зависит от конфигурации индентора. Пересекаясь с радиальными трещинами они формируют осколки на поверхности

 

В поликристалических телах с высокой пластичностью порядок образования трещин может меняться*:

 

 

 

При этом сначала появляются радмальные трещины, распространяющиеся от края кратера отпечатка, потом появляются подповерхностные боковые трещины и медианные трещины в форме диска, которые сливаясь с радиальным приобретают форму полудиска. На стадии разгрузки все трещины развиваются и появляются дополнительные трещины.

 

На сегодня пока все. На закуску посмотрим на последнюю картинку в стадии разгрузки вид сверху. На что она похожа?

____________________________________________________________________________________________

 

* источник Е.М. Морозов, М.В. Зернин "Контактные задачи механики разрушения"

[nikitayev]

Итак продолжим. На что же похожа картина на стадии разгрузки применимо к костям. Смотрим:

 

 

 

Тут мы видим и радиальные и концентрические трещины и результат выхода боковых трещин с формированием секторально расположенных трапециевидных костных осколков.

 

Но все не так просто, всей этой картины может не быть, или же она может быть минимальной со стороны входного отверстия

 

 

 

От чего же зависит эта картина, как влияет на это контактная скорость, строение костей черепа, их толщина?

 

На эти вопросы мы попытаемся ответить позже, пока же вернемся к рассмотрению трещинообразования, а именно к процессу образования трещин при динамическом нагружении.

[nikitayev]

В прошлом разделе мы рассмотрели модели трещинообразования при контактном нагружении для острого и тупого индентора. Сегодня мы рассмотрим особенности образования поверхностных трещин при динамическом контактном нагружении.

 

Типы трещин (боковые, радиальные, конусы Герца) наблюдаются как при статическом внедрении, так и при динамическом. Однако последовательность, число, размер значительно отличаются:

 

- так при сравнении картин разрушения при малых нагрузках как при статическом так и при динамическом нагружении возникают радиальные трещины, но при динамическом нагружении также наблюдаются и боковые трещины;

 

- при небольших нагрузках число таких трещин и их размеры при ударе меньше, чем при статическом внедрении - причина этого в повышенном значении динамической твердости при ударных воздействиях;

 

- при увеличении нагрузки, когда боковые трещины возникают уже и при статическом внедрении, число их в условиях удара больше и начинает образовываться медианные трещины;

- для разрушения анизотропных и композиционных материалов при низкоскоростном ударе (который можно приравнять к квазистатической модели), характерно:

 

- совпадение характера разрушения при статическом и динамическом нагружении;

- армирующие волокна останавливают процесс трещинообразования в композиционном материале (подумайте по аналогии для случая кости)

- в толстых мишенях при ударе возникает локальное подповерхностное разрушение, в тонких мишенях разрушение возникает на тыльной поверхности пластины.

 

Посмотрим какие существуют варианты разрушения мишени при ударе снарядом по нормали*:

 

 

 

А- Хрупкое разрушение

Б- с образованием радиальных трещин

В- дробление

Г-пластическое расширение

Д- выбивание пробки

Е- образование лепестковой пробоины

 

При ударе снарядом не по нормали таких вариантов еще больше*:

 

 

 

 

Подробно рассматривать варианты и механику разрушения мишени мы пока не будем. В следующем разделе мы рассмотрим как происходит распространение волн при высокоскоростном ударе и как это проявляется в характере появления трещин.

 

___________________________________________________________________________________________________________________

 

* - источник Е.М. Морозов, М.В. Зернин "Контактные задачи механики разрушения"

[nikitayev]

Завтра перейдем к обещанному разделу а сегодня так для наглядности фото кратеров от высокоскоростного удара для двух разных мишеней - пластичный и хрупкий материал