§ 5. Типы поверхностей разрушения, вызванных импульсами напряжения

Мы рассмотрели пока, каким образом геометрическая форма образца влияет на положение областей разрушения, вызываемых в нем импульсами давления. Как упоминалось в начале этой главы, поверхности разрушения при этих условиях отличаются от тех, которые получаются, когда образец нагружен статически. Это объясняется тем, что напряжение прикладывается на такой короткий промежуток времени, что ни одна из образующихся трещин не успевает распространиться, и вместо непрерывных трещин возникает большое число отдельных трещин, причем иногда они соединяются и образуют более или менее непрерывную поверхность с беспорядочной текстурой. Образование таких поверхностей разрушения можно видеть внутри квадратного образца, показанного на фотографии II. Можно также видеть, что разрушения вдоль оси конического образца состоят из ряда "пузырьков"; их образование более похоже на кавитацию в жидкости, чем на разрушение в твердом теле.

Импульсы, производимые использованными малыми зарядами из азида свинца, имели продолжительность порядка 2—3 мксек., и, так как скорость распространения трещины в стекле и в пластиках меньше 1500 м/сек (см. Эдгертон и Берстоу [31, 32] и Кристье [19]), трещина не имеет возможности расшириться больше чем на несколько миллиметров, до того как импульс пройдет и напряжение будет снято. Когда использовался заряд, порождающий импульс большей

продолжительности, разрушения получались более похожими на те, которые наблюдаются при статическом нагружении. Так, когда маленький заряд нитроглицерина взрывался на поверхности пластинки из перспекса, образовавшийся откол был очень неправильной формы и имел конхоидальный вид. Причина этой неправильности формы состоит в том, что длина импульса в пластике была в несколько раз больше ее толщины. Поэтому различные части импульса одновременно распространялись туда и обратно поперек пластинки и результирующее распределение напряжений было подобно тому, которое имело место в опытах Гопкинсона со стальными проволоками. Далее, так как в этом опыте продолжительность импульса была гораздо больше, трещины имели возможность разрастись до нескольких сантиметров до того, как напряжение снималось; поэтому в образце получались гладкие поверхности разрыва, характерные для распространяющихся трещин.