Structural Investigations and Rheology of Convergence of Thick-Wall Shells from Al–Mg Alloy

I. G. Brodova; Бродова И. Г.; I. G. Shirinkina; Ширинкина И. Г.; V. V. Astafiev; Астафьев В. В.; S. V. Balushkin; Балушкин С. В.; G. V. Kulikov; Куликов Г. В.; A. Y. Simonov; Симонов А. Ю.

doi:10.31857/S0015323023601332

Structural Investigations and Rheology of Convergence of Thick-Wall Shells from Al–Mg Alloy

Authors: Brodova I.G.¹, Shirinkina I.G.¹, Astafiev V.V.¹, Balushkin S.V.², Kulikov G.V.², Simonov A.Y.²
Affiliations:
1. Miheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
2. Federal State Unitary Enterprise “Russian Federal Nuclear Center – Zababakhin All – Russia Research Institute of technical Physics”
Issue: Vol 124, No 12 (2023)
Pages: 1211-1219
Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232731
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023601332
EDN: https://elibrary.ru/CQRLKM
ID: 232731

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

—The deformation behavior of thick-walled hollow cylindrical shells made of the AMg6 alloy (Al–6.1% Mg–0.6% Mn–0.1% Ti–0.2% Si, wt %) loaded according to an 8-point initiation scheme of an attached explosive is considered. The intensity of explosive loading was regulated by the amount of explosives. It has been established that, different scenarios for their convergence are observed depending on the intensity of the impact and the geometric characteristics of the shells. The conditions for the formation of spallation internal layers were determined, the evolution of the structure during high-speed deformation along the radius and along the length of the shells and the change in hardness along the radius of the shells were studied. X-ray photography of the dynamics of shell deformation processes was carried out at different time intervals. The speeds of movement of the outer and inner layers of the shells and the speed of their deformation for different amounts of explosives were determined.

Keywords

aluminum alloy, shells, shock wave, structure, microhardness, hardening, radiography

References

Аринин В.А., Бурцев В.В., Михайлов А.Л., Подурец А.М., Руднев А.В., Сырунин М.А., Терешкина И.А., Ткаченко Б.И., Трунин И.Р., Цой А.П., Шиберин И.В. Экспериментально-расчетное исследование квазисферического обжатия медной ампулы при нагружении ее детонацией слоя пластического ВВ // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 5. С. 112–120.
Козлов Е.А., Бричиков С.А., Боярников Д.С., Кучко Д.П., Дегтярев А.А. Особенности динамики схождения стальных оболочек при их взрывном нагружении по результатам лазерно-интерферометрических измерений // ФММ. 2011. Т. 112. № 4. С. 412–428.
Аношин М.А., Габзетдинова Л.Я., Козлов Е.А., Куратов С.Е., Ольхов О.В., Соколов С.С., Таржанов В.И., Шувалова Е.В. Численное моделирование процессов разрушения в экспериментах с обжимаемыми оболочками // Деформация и разрушение материалов. 2011. № 3. С. 23–27.
Каннель Г.И., Разоренов С.В., Уткин А.В., Фортов В.Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. М.: Янус-К, 1996. 407 с.
Матюшкин Н.И., Тришин Ю.А. О некоторых эффектах, возникающих при взрывном обжатии вязкой цилиндрической оболочки // Прикладная механика и техническая физика. 1978. № 3. С. 99–112.
Зельдович В.И., Фролова Н.Ю., Хейфец А.Э., Долгих С.М., Гаан К.В., Шорохов Е.В. Деформационно-температурные процессы, происходящие при схлопывании толстой цилиндрической оболочки из стали 20 // ФММ. 2015. Т. 116. № 3. С. 300–308.
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.
Беликова А.Ф., Буравова С.Н., Гордополов Ю.А. Локализация деформации и связь ее с деформированным состоянием материала // Журн. технич. физики. 2013. Т. 83. Вып. 2. С. 153–155.
Коваль А.В., Ширинкина И.Г., Петрова А.Н., Бродова И.Г., Смирнов Е.Б., Шорохов Е.В. Cтруктурные превращения в алюминиевых цилиндрических оболочках при динамическом нагружении // Физика горения и взрыва. 2019. Т. 55. С. 82–91.
Бродова И.Г., Смирнов Е.Б., Ширинкина И.Г., Астафьев В.В., Яблонских Т.И., Коваль А.В., Дегтярев А.А., Шорохов Е.В. Изменение структуры и свойств цилиндрических оболочек из сплава АМг6 при нагружении скользящими детонационными волнами // Деформация и разрушение материалов. 2018. № 1. С. 17–22.
Козлов Е.А., Бричиков С.А., Вильданов В.Г., Горбачев Д.М., Юсупов Д.Т. Откольные и сдвиговые разрушения в сферически сходящихся оболочках из железа и сталей. Измерения энергий и остаточных деформаций // Деформация и разрушение материалов. 2008. № 11. С. 2–10.
Козлов Е.А., Коваленко Г.В., Литвинов Б.В., Уваров А.И., Теплов В.А. Особенности деформации и разрушения аустенитной стали 60ХЗГ8Н8Ф в сферических волнах напряжений // ДАН. 1998. Т. 358. № 2. С. 189–192.
Экспериментальные методы и средства в физике экстремальных состояний вещества: монография / Под ред. академика Р.И. Илькаева, д.т.н. А.Л. Михайлова, д.ф.-м.н. М.В. Жерноклетова. М.: РАН, 2021. 484 с.