Аннотация:Испытания материалов на сдвиг или кручение относятся к базовым для построения
определяющих соотношений и критериев разрушения материалов различной природы.
В частности, для построения адекватных определяющих соотношений и критериев
разрушения конструкционных материалов в условиях высокоскоростного нагружения
необходимы эксперименты с реализацией в материале динамического сдвига и наличие
эффективной процедуры расшифровки этого состояния. В настоящее время не существует
общепринятой и эффективной экспериментальной методики исследования поведения
материалов в условиях динамического сдвига. Большая часть публикаций на эту тему, как
правило, посвящена исследованиям динамического сдвига хрупких материалов или
полимеров.
Цель работы состояла в разработке эффективной экспериментальной методики,
реализующей и расшифровывающей динамический сдвиг в образцах из материалов
различной природы, в том числе и материалов повышенной твердости с вязким типом
характера разрушения. В результате предложена и обоснована в численном эксперименте
новая модификация метода Кольского, основанная на классической схеме испытания
на сжатие, позволяющая исследовать динамические процессы простого и чистого сдвига
вплоть до разрушения для широкого класса материалов, включая высокопрочные металлы
и сплавы. Показано, что рассмотренная испытательная схема позволяет реализовать
в рабочей части образца из испытуемого материала плоское сдвиговое напряженно-
149
деформированное состояние вплоть до разрушения и может быть эффективно применена
для исследований определяющих соотношений и критериев разрушения материалов.
Получены общие соотношения, связывающие между собой сдвиговые напряжения и
деформации и переходящие при равенстве продольных сил, действующих на образец, в
форму, аналогичную соотношениям классического метода Кольского.
Проведены тестовые натурные и виртуальные верификационные испытания
по предложенной методике с образцами из алюминиевого сплава и получено хорошее
согласование их результатов.