Рис. 1.15. Зависимость скорости распространения УВ (сплошные линии) и массовой скорости (пунктир) для разных металлов:

/— "П; 2— №; 3 — Си; 4 — гп; 5— Ад; 6-С&, 7—РЬ

возрастает. Это показывают опыты по взрывному упрочнению закаленных высокоуглеродистых сталей [41, 70].

Скоростные зависимости. Отметим, что УВ, проходя по металлу, создают в нем возмущения, способные его деформировать или разрушать. Упругие волны, распространяющиеся в металле, можно рассматривать как систему двух волн — продольных и поперечных.

Если движение частиц материала совпадает по направлению с распространяющейся УВ, то такие волны называют продольными. При этом следует различать скорость частиц, т.е.

скорость перемещения материала позади фронта УВ (массовая скорость), и скорость распространения волны, т.е. скорость движения ударного фронта в материале (волновая скорость). Как показали эксперименты по измерению волновых и массовых скоростей в различных металлах, подвергнутых действию ударной нагрузки, эти скорости существенно отличаются друг от друга (рис. 1.15).

Если скорости частиц материала и УВ направлены в одну сторону, то волна является волной сжатия, а если в противоположные — волной растяжения. Продольные упругие волны связаны с изменением объема, которое происходит при прохождении по металлу УВ.

Ударная волна

При этом нормальное напряжение в направлении распространения волны определяется равенством [П]

ст = роС/И,(1.57)

где и — скорость частиц; с(— скорость распространения продольной волны.

Если скорость частиц материала перпендикулярна направлению распространения УВ, то такую волну называют поперечной. Прохождение поперечных волн вызывает в материале образование тангенциальных напряжений т, приводящих

Рис. 1.16. Схема нагружения плоской УВ: / — нарастание давления в УВ; 2 — нарастание дааления в упругой волне (А.А. Дерибас)