Научный журнал

Современные наукоемкие технологии

ISSN 1812-7320

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,940

• Авторы
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Калюжный Д.А. 1 Сухова Т.А. 1 Суркаев А.Л. 1

---

1 Волжский политехнический институт, филиал Волгоградского государственного технического университета

Статья в формате PDF

449 KB

1. Суркаев А.Л, Суркаев В.А., Кумыш М.М. Электрогидроимпульсный способ запрессовки труб в труднодоступных местах. – Патент РФ Пат. 2378075 РФ, МПК В 21 D 26/10 – 2010.

2. Суркаев А.Л., Муха Ю.П., Кумыш М.М., Усачев В.И. // Известия ВолгГТУ. Серия «Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь». Вып. 6: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. – Волгоград, 2012. – № 6. – C. 69–74.

3. Суркаев А.Л, Кумыш М.М., Усачев В.И. // Письма в ЖТФ. – 2011. – т. 36. – Вып. 23. – С. 97–104.

4. Исакович М.А. Общая акустика. – М.: Наука, 1973. – 496 с.

5. Суркаев А.Л, Муха Ю.П. // Письма в ЖТФ. – 2002. – т. 28. – Вып. № 15. – С. 43–45.

В настоящее время электрический взрыв проводников (ЭВП) находит широкое применение во многих фундаментальных и прикладных задачах. Электрический взрыв кольцевой фольги [1], для реализации которого разность потенциалов подается на центральную и периферийную область фольги, представляет определенный интерес в исследованиях ЭВП.

Целью данной работы является экспериментальное исследование пластической деформации круглой пластины с защемленными краями, осуществляемой электрическим взрывом плоской кольцевой фольги, ток разряда по которой протекает в радиальном направлении, в замкнутой камере с конденсированной средой.

Рис. 1. Экспериментальная установка:1 – кольцевая фольга; 2 – электродная система; 3 – диэлектрический цилиндр; 4 – пластинчатый датчик; 5 – взрывная камера

Энергетическая установка представляет собой накопитель энергии конденсаторного типа с сопутствующим оборудованием [2]. Взрывающаяся плоская кольцевая фольга из алюминия 1, расположена в электродной системе 2 на торце диэлектрического цилиндра 3. В качестве регистратора поля давления электрического взрыва фольги применялся пластинчатый датчик в виде круглой тонкой пластины 4, которая подвергается пластической деформации. Размеры взрывающейся фольги: наружный диаметр d1 = 25∙10–3 м, внутренний диаметр d2 = 25∙10–3 м, толщина l = 10 мкм. Взрывная камера 5 наполнена дистиллированной водой.

При осуществлении электрического взрыва фольги возникшая ударно-акустическая волна кольцевой геометрии, воздействует на круглую пластину (в нашем случае Al2), пластически деформируя ее (рис. 2). Величина и геометрия деформации является источником информации о параметрах ударно-акустической волны, в частности, о распределении поля давления. Диаметр активной зоны пластины D = 100∙10–3 м , толщина стенки h = 68 мкм . Геометрические размеры взрывающейся плоской кольцевой фольги выбирались из условия протекания электрического взрыва близким к согласованному режиму [3], в частности, реализация энергии конденсаторного накопителя в первой половине периода разряда. Ударно-акустическая волнf имеет расходящийся волновой фронт кольцевой геометрии. В некоторой точке С в центральной области произойдет взаимодействие участков ударных волн, распространяющихся с противоположных сторон взрывающейся фольги. Визуально наблюдается (показано белой стрелкой) наличие ярко выраженной симметричной деформации в центре пластины по отношению к другим ее участкам. Величины деформации составляла порядка l = 20 мм . Кроме того, на поверхности пластины имеется своеобразное кольцевое ребро (показано черной стрелкой и пунктирной линией) диаметром, l = 71 мм расположенное также симметрично относительно центра пластины. Данное взаимодействие является нелинейным [4, 5], вследствие чего, результирующая амплитуда давления увеличена более чем в два раза по отношению к исходной амплитуды падающей волны. Наличие кольцевого ребра на поверхности круглой пластины можно рассматривать как боковую границу между расходящейся ударно-акустической волной и просто акустической (звуковой) волной. Угол расхождения составил α (26...28)°.

Рис. 2. Пластинчатый датчик после деформирования

Библиографическая ссылка