Пахнутова Надежда Владимировна, аспирант кафедры «Механика деформируемого твердого тела»; младший научный сотрудник научно-исследовательского отдела «Структурная макрокинетика»
ScopusID
634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;
634055, г. Томск, пр. Академический, 10/4
36, Lenin Avenue, Tomsk;
RAS, 10/4, Akademichesky Av., Tomsk
Боянгин Евгений Николаевич, ведущий инженер научно-исследовательского отдела «Структурная макрокинетика»
ScopusID
634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
RAS, 10/4, Akademichesky Av., Tomsk
Шкода Ольга Александровна, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела «Структурная макрокинетика»
ScopusID
634050, г. Томск, пр. Ленина, 36
RAS, 10/4, Akademichesky Av., Tomsk
Зелепугин Сергей Алексеевич, ведущий научный сотрудник, начальник научно-исследовательского отдела «Структурная макрокинетика»; профессор кафедры «Механика деформируемого твердого тела»; доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник
ScopusID
634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;
634055, г. Томск, пр. Академический, 10/4
36, Lenin Avenue, Tomsk;
RAS, 10/4, Akademichesky Av., Tomsk
Introduction. One of the commonly used methods for assessing the dynamic characteristics of a material is the Taylor test, which establishes the relationship between the dynamic yield strength of a cylindrical sample material and its length after hitting a non-deformable barrier. The purpose of this work was to study the microhardness and determine the dynamic yield strength of copper samples for various impact velocities in the Taylor test.
Materials and Methods. Experiments were carried out with cylindrical copper (M1) samples. The throwing conditions were selected on the ballistic stand, which provided the speed of the sample in the range of 150–450 m/s at the exit from the barrel. After the impact, the microhardness of the samples in the section plane was measured. The calculation of the dynamic yield strength was carried out according to the classical Taylor formula.
Results. Experimental data are presented for cylindrical copper samples upon impact on a rigid wall with velocities in the range of 162–416 m/s, including configurations and sizes of images before and after impact. Microhardness distributions in the axial section of the samples were obtained. For each sample, the dependences of the averaged values of microhardness were constructed, which made it possible to identify four areas of deformation of the samples (the area of elastic deformations, plastic deformations, intense plastic deformations, the area of the material undergoing destruction) and determine their sizes. The dynamic yield strength of copper in the studied range of impact velocities was calculated.
Discussion and Conclusions. The values of microhardness in the entire considered region and for all studied impact velocities exceeded the initial value. There was a significant increase in the value of the dynamic yield strength compared to its static value. The correlation of the maximum averaged values of microhardness and dynamic yield strength, which grew with increasing impact velocity, was identified.
Введение. Одним из часто применяемых методов для оценки динамических характеристик материала является тест Тейлора, который устанавливает связь динамического предела текучести материала цилиндрического образца с его длиной после удара по недеформируемой преграде. Целью данной работы является исследование микротвердости и определение динамического предела текучести медных образцов для различных скоростей удара в тесте Тейлора.
Материалы и методы. Эксперименты проводились с образцами из меди (М1) цилиндрической формы. На баллистическом стенде были подобраны условия метания, которые обеспечивали на выходе из ствола скорость движения образца в диапазоне 150–450 м/с. После удара измерялась микротвердость образцов в плоскости разреза. Расчет динамического предела текучести проводили по классической формуле Тейлора.
Результаты исследования. Представлены экспериментальные данные для медных образцов цилиндрической формы при ударе по жесткой стенке со скоростями в диапазоне 162–416 м/с, включая конфигурации и размеры образов до и после удара. Получены распределения микротвердости в осевом сечении образцов. Для каждого образца были построены зависимости усредненных значений микротвердости, которые позволили выделить четыре области деформирования образцов (область упругих деформаций, пластических деформаций, интенсивных пластических деформаций, область материала, подвергающегося разрушению) и определить их размеры. Рассчитан динамический предел текучести меди в исследованном диапазоне скоростей удара.
Обсуждение и заключения. Значения микротвердости во всей рассматриваемой области и для всех исследованных скоростей удара превышают исходное значение. Имеет место существенное увеличение значения динамического предела текучести по сравнению с его статическим значением. Выявлена корреляция максимальных усредненных значений микротвердости и динамического предела текучести, которые возрастают с ростом скорости удара.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.