An experimental study of non-Newtonian properties of water under electroexplosive loading

Abstract

766Reynolds was likely the first to direct his attention to the non Newtonian behavior of simple liquids upon the shear flow [1] associated with nonequilibrium (vis cous elastic) effects of shear and volume distortion (local density change) caused by the structure of liq uid. Molecular dynamic modeling [2] of mass trans port in simple liquids confirmed the finding [3] of the existence of long period components in the relaxation spectrum. This corresponds to the measurement data on the shear moduli and relaxation spectra when Abstract-Non Newtonian properties of water in the shock wave (electroexplosive) experiment are studied. Powerlike dependences of the deformation rate depending on the stress amplitude at the wave front and the spall strength depending on the strain rate during unloading are obtained.

Experimental Research of Self-Regularities of Ceramics Fracture Under Shock Wave Loading

“…Установка по фрагментации трубчатых цилиндрических образцов методом электровзрыва проводника (ЭВП) [15] представляет собой толстостенную цилиндрическую камеру 1 из ПММА, заполненную дистиллированной водой (рис. 2, а), в центре которой вертикально устанавливался полый цилиндрический образец (рис.…”

“…При этом этапы плавления и испарения проводника занимали значительно меньшее время, составляющее 50-100 нс [16]. С помощью осциллографа «АКИП-4113А» 5 регистрировались электрическое напряжение и ток через проводник [17] [15]: X = 10 мм, емкость конденсаторной батареи C = 0,088 мкФ, электрическое напряжение на источнике питания U max = 15 кВ, энергия на конденсаторной батарее W С = 9,9 Дж, время между первым (I) и вторым (II) импульсами на профиле скорости: ∆t = 6,2 мкс; 2 -профиль получен в дистиллированной воде при разрушении керамической трубки № 20 электровзрывом коаксиального проводника: C = 0,44 мкФ, U max = 9 кВ, W С = 17,82 Дж, X = 12,45 мм, ∆t = 6,2 мкс, D = 1920 м/с, время между ступенями: ∆t 1 = 0,52 мкс, ∆t 2 = 0,59 мкс Особенностью сигнала 2 по сравнению с профилем ЭВП в жидкости без керамического образца 1 (см. рис.…”

“…4) от внешней поверхности образца, формирование повторного импульса (хорошо видно на рис. 4, где отмечены (II) и (III)) связано с различием акустического импеданса (более чем на порядок) для воды и керамики: Средняя скорость волнового фронта D определялась по методике, описанной в [15], как отношение расстояния между местом инициации волны сжатия (взрыва проводника) к времени пробега волны сжатия ∆t (см. рис.…”

“…5). Скорость D в воде без керамического образца оставалась постоянной (~ 1470) на протяжении всех экспериментов [15]. Эта величина мало (1,4 %) отличалась от величины продольной скорости звука в воде (1450 м/с).…”

“…2 -волны Мотта; 3 -область растяжения при постоянной скорости деформации; 4 -разгруженная область после прохождения волны Мотта В развитие работ по изучению пространственно-временной статистики фрагментации при нагружении цилиндрических образцов из стекла и керамик [2,4,11,12] в настоящей работе проведен анализ статистических закономерностей распределений фрагментов по размерам (массе) для трубчатых образцов из оксида алюминия в режиме быстрого электровзрыва проводника [13,14], рассмотрено, как влияет удельная энергия на вид распределений фрагментов. Кроме того, с использованием профилей скорости свободной поверхности, полученных интерференционной системой VISAR [15], описан процесс трещинообразования и фрагментации трубчатых образцов в дистиллированной воде.…”