Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.

10 21 б,, б ,, 10_,ГПа где , ст22 - нормальные напряжения в полярных координатах; a w - коэффициент оптической активности материала; L- толщина образца; n- порядок полосы. Для случая пробоя ПММА с энергией в разряде 500 Дж и периодом разрядного тока Т= 3.2 мкс в окрестности трещин порядок полосы равен 4-5, что соответствует разности главных напряжений 400-500 кг/см2, т.е. растягивающие напряжения а (/хр, под действием которых и происходит рост радиальных трещин в «хвосте» волны, могут составлять 500-800 кг/см2, что существенно выше прочности ПММА на сдвиг (300-500 кг/см2). При аналитическом рассмотрении течения среды вокруг искрового канала с различными моделями течения и уравнениями состояния твердого тела (Осборна, Жаркова-Калинина, Тэта, Жданова-Конусова и др.) показана возможность расчета профилей волн в пространстве для ряда фиксированных значений времени и расчета напряжений в твердом теле (Б.В. Семкин, см [12]). Профили радиальных si и тангенциальных s2напряжений приведены на рис. 11. Выполнен анализ применимости для целей аналитического расчета электроимпульсного разрушения различных моделей поведения твердого тела и различных критериев разрушения. Наиболее близкими к задаче электроимпульсного разрушения являются подходы, используемые при анализе разрушения с помощью ВВ. Базируясь на положениях теории хрупкого разрушения Гриффитса-Ирвина и решениях равновесия системы со звездой радиальных трещин от цилиндрической полости, нагружаемой изнутри в статическом и динамическом варианте при ВВ, прогнозируется гранулометрический состав разрушения (Курец В.И., см. [13]) . Аналогично этому при электроимпульсном разрушении решается задача расчета длины трещин в зоне растрескивания. При этом используются результаты оценки радиуса канала разряда r k(t) , а энерговклад разряда рассматривается с учетом разгрузки канала разряда через устья пробоя. 1 \\ ' \ \ \ 2 ,з ; * 6 7 / п У Рис. 11. Профили радиальных s1и тангенциальных s2напряжений при пробое скальной породы (W1= 60 Дж/см, t = 310-6с). Время t, мкс: 1 - 0.4, 2 - 1.2, 3-2.0, 4-2.8, 5-3.6, 6-4.4 , 7-5.2 Динамика, кинетика и энергетические характеристики электроимпульсного разрушения диэлектриков и горных пород Главными факторами, определяющими характер и динамику трещинообразования, являются структура материала (монокристаллическая, поликристаллическая, аморфная) и интенсивность нагружения. Для динамики электроимпульсного разрушения характерны следующие закономерности: 1) генеральная картина разрушения твердого диэлектрика под действием инициированного в его толще электровзрыва содержит в качестве основного элемента звезду радиальных трещин с убывающим по мере удаления от канала пробоя их числом, зона объемного разрушения слабо выражена, кольцевые трещины, наблюдаемые для взрыва химической природы, как правило, отсутствуют. Зона объемного разрушения и зарождение звезды трещин формируются под действием волновых возмущений; в заключительной стадии, в том числе в фазе финишной остановки (равновесия) радиальных трещин определяющим механизмом передачи энергии в устье трещин является силовое воздействие канала пробоя (зоны пластических деформаций), энергия, необходимая для роста трещин, доставляется вустья волнами Рэлея; 177