5 / 16
Численное моделирование процесса взрывного компактирования…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 10·2017 5
= 0,0714 ГПа;
r
1
= 4;
r
2
= 0,9;
ВВ
= 0,3;
е
0
= 0,54 ГДж/м
3
= ГПа. При
этом
(
)
2
CJ
BB BB
/
1
p
D k
= ρ
+
— давление Чепмена — Жуге.
Реологические модели порошковых материалов.
Порошковые
материалы представляют собой систему, состоящую из частиц
сплошного вещества и пор, заполненных в общем случае газообраз-
ной средой. Поэтому насыпная плотность
00
порошка меньше плот-
ности
m
соответствующего монолитного вещества.
При описании движения и деформирования порошковых матери-
алов используется понятие пористой среды [3, 4], дополняющее из-
ложенную выше упругопластическую модель. Будем полагать, что
пористая среда представляется как двухкомпонентный, однородный
и изотропный материал, состоящий из матрицы (монолитного веще-
ства) и сферических пор. Плотность пористого материала задается с
помощью параметра
=
m
/
, называемого пористостью. Здесь
m
— плотность материала матрицы;
— текущая плотность пори-
стого материала. Причем если известно уравнение состояния матери-
ала матрицы
( , )
m
m
p f
e
= ρ
,
то давление в пористой среде определяется соотношением
1 ( , ),
p f
e
= αρ
α
которое решается совместно с уравнением, описывающим изменение
пористости [3].
В качестве матрицы в настоящей работе использовались две группы
материалов: однородные металлические порошки меди, бронзы и желе-
за (см. табл. 1) с насыпной плотностью
00
= 3,5 … 3,6 г/см
3
и смеси,
содержащие 60 % объемных единиц фторопласта Ф-4ТМ и 40 % объ-
емных единиц металлических порошков меди, никеля, алюминия и
бронзы. Исходные характеристики смесевых порошковых составов
представлены в табл. 2, где
m
— плотность компонентов смеси или
расчетная плотность композиционного материала;
m
э
— плотность
композиционного
материала,
полученная
экспериментально;
0
=
m
/
00
— начальная расчетная пористость композиционного мате-
риала.
Поскольку конкретный вид зависимостей для исследуемых ком-
позиций неизвестен, для описания поведения порошковых материа-
лов при импульсном технологическом воздействии использовалось
два следующих подхода.