The Metallographic Study of High-Speed Deformation and Convergence of Thick-Walled Cylindrical Copper Shells under Explosive Loading
- Authors: Ze’dovich V.I.1,2, Kheifets A.E.1, Valushkin S.V.2, Belyakov V.I.2
-
Affiliations:
- Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
- Federal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center—Zababakhin All—Russia Research Institute of technical Physics” (RFNC-VNIITF)
- Issue: Vol 124, No 10 (2023)
- Pages: 916-922
- Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
- URL: https://journal-vniispk.ru/0015-3230/article/view/232648
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600703
- EDN: https://elibrary.ru/DMJGMO
- ID: 232648
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Abstract—
Metallographic method investigated the process of convergence of thick-walled cylindrical copper shells under the action of an explosion. The explosion was initiated from eight points evenly spaced in a circle on the surface of the explosive surrounding the shell. At the intermediate stage of convergence, eight outliers formed on the inner surface of the shell. The convergence of the shells into the cylinder is completed by expanding and closing the emissions. The formation of outliers is explained by the occurrence of plastic (cumulative) jets at the deformation front. Jets occur when adjacent deformation projections collide. Areas of localized deformation were found inside and around the ejections, which is associated with this method of initiating an explosion. It is established that high-speed deformation of copper during the convergence of shells is accompanied by the formation of a large number of twins. There are more twins in the outer zones of the shells than in the inner ones.
About the authors
V. I. Ze’dovich
Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences; Federal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center—Zababakhin All—Russia Research Institute of technical Physics” (RFNC-VNIITF)
Author for correspondence.
Email: zeldovich@imp.uran.ru
Russia, 620990, Ekaterinburg; Russia, 456770, Chelyabinsk region, Snezhinsk
A. E. Kheifets
Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Email: zeldovich@imp.uran.ru
Russia, 620990, Ekaterinburg
S. V. Valushkin
Federal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center—Zababakhin All—Russia Research Institute of technical Physics” (RFNC-VNIITF)
Email: zeldovich@imp.uran.ru
Russia, 456770, Chelyabinsk region, Snezhinsk
V. I. Belyakov
Federal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center—Zababakhin All—Russia Research Institute of technical Physics” (RFNC-VNIITF)
Email: zeldovich@imp.uran.ru
Russia, 456770, Chelyabinsk region, Snezhinsk
References
- Забабахин Е.И., Забабахин И.Е. Явления неограниченной кумуляции. М.: Наука, 1988. 172 с.
- Иванов А.Г., Огородников В.А., Тюнькин Е.С. Поведение оболочек под действием импульсной нагрузки. Малые возмущения // Журн. Прикл. механики и техн. физики. 1992. № 6. С. 112–115.
- Огородников В.А. Вязкость и ее роль в динамических процессах. Саров: ФГУП “РФЯЦ-ВНИИЭФ”, 2012. 238 с.
- Зельдович В.И., Хейфец А.Э., Фролова Н.Ю., Хомская И.В., Смирнов Е.Б., Дегтярев А.А., Шорохов Е.В. Металлографическое исследование структурных изменений в меди, происходящих при схождении цилиндрических оболочек // ФММ. 2019. Т. 120. № 4. С. 381–388.
- Зельдович В.И., Хейфец А.Э., Фролова Н.Ю., Дегтярев А.А., Смирнов Е.Б., Шорохов Е.В. Металлографическое исследование схождения медных цилиндрических оболочек при различной интенсивности взрывного нагружения // ФММ. 2021. Т. 122. № 6. С. 608–613.
- Зельдович В.И., Фролова Н.Ю., Хейфец А.Э., Долгих С.М., Гаан К.В., Шорохов Е.В. Деформационные и термические процессы, происходящие при высокоскоростном схлопывании массивной цилиндрической оболочки из меди // ФММ. 2018. Т. 119. № 6. С. 573–581.
- Зельдович В.И., Фролова Н.Ю., Хейфец А.Э., Хомская И.В., Дегтярев А.А., Шорохов Е.В., Смирнов Е.Б., Долгих С.М., Коваль А.В. Деформационные явления при схождении металлических цилиндрических оболочек. Потеря устойчивости // Физика горения и взрыва (ФГВ). 2019. Т. 55. № 4. С. 92–102.
- Рыбин В.В., Ушанова Э.А., Золоторевский Н.Ю. Особенности строения разориентированных структур в бислойной пластине медь−медь, полученной сваркой взрывом // ЖТФ. 2013. Т. 83. С. 63–72.
- Альтшулер Л.В., Кормер С.Б., Баканова А.А., Петрунин А.П., Фунтиков А.И., Губкин А.А. Нерегулярные режимы косого столкновения ударных волн в твердых телах // ЖЭТФ. 1961. Т. 41. № 5 (11). С. 1382–1393.
- Альтшулер Л.В. Применение ударных волн в физике высоких давлений // УФН. 1965. Т. 85. № 2. С. 197–258.
Supplementary files
