V Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2013

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.

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 , внутренний диаметр , толщина . Взрывная камера 5 наполнена дисциллированной 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 , толщина стенки . 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 волн , 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 наб

Рис. 2. Пластинчатый датчик после деформирования .

людается (показано белой стрелкой) наличие ярко выраженной симметричной деформации в центре пластины по отношению к другим ее участкам. Величины деформации составляла порядка . Кроме того, на поверхности пластины имеется своеобразное кольцевое ребро (показано черной стрелкой и пунктирной линией) диаметром, 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 .

 

Список литературы

[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. - № 6. - Волгоград, 2012. г. 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. – Москва: Наука, 1973. - 496 с.

[5] Суркаев А.Л, Муха Ю.П. //Письма в ЖТФ 2002,. т. 28, вып. № 15, С. 43-45.

Код для цитирования: Скопировать