Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах
На основании экспериментальных исследований и теоретических оценок выявлен и установлен обобщенный безразмерный параметр γ, характеризующий основной механизм силового воздействия на объект обработки при высоковольтном электрическом разряде (ВЭР) в ограниченных замкнутых объемах в диапазонах изменени...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Физика и техника высоких давлений |
|---|---|
| Datum: | 2016 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2016
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122761 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах / А.И. Вовченко, Л.Ю. Демиденко // Физика и техника высоких давлений. — 2016. — Т. 26, № 3-4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-122761 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Вовченко, А.И. Демиденко, Л.Ю. 2017-07-19T14:11:39Z 2017-07-19T14:11:39Z 2016 Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах / А.И. Вовченко, Л.Ю. Демиденко // Физика и техника высоких давлений. — 2016. — Т. 26, № 3-4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 52.80.Wq, 52.90.+b https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122761 На основании экспериментальных исследований и теоретических оценок выявлен и установлен обобщенный безразмерный параметр γ, характеризующий основной механизм силового воздействия на объект обработки при высоковольтном электрическом разряде (ВЭР) в ограниченных замкнутых объемах в диапазонах изменения запасенной энергии накопителя от 250 до 1250 J и объемов камер (0.58–2.0)·10⁻³ m³. Обосновано, что для ВЭР в ограниченных замкнутых объемах при абсолютных значениях обобщенного безразмерного параметра γ ≤ 0.75 превалирующим силовым механизмом, воздействующим на объект обработки, является квазистатическое давление Pks, абсолютная величина которого зависит от параметра γ, а именно Pks уменьшается с ростом γ. На підставі експериментальних досліджень і теоретичного оцінювання виявлено і встановлено узагальнений безрозмірний параметр γ, що характеризує основний механізм силової дії на об’єкт обробки при високовольтному електричному розряді (ВЕР) в обмежених замкнутих об’ємах у діапазонах змінювання запасеної енергії накопичувача від 250 до 1250 J і об’ємів камер (0.58–2.0)·10⁻³ m³. Обґрунтовано, що для ВЕР в обмежених замкнутих об’ємах за абсолютних значень узагальненого безрозмірного параметра γ ≤ 0.75 переважним силовим механізмом, діючим на об’єкт обробки, є квазістатичний тиск Pks, абсолютна величина якого залежить від параметра γ, а саме Pks зменшується зі зростанням γ. The experimental tests and theoretical studies allow revealing and establishing of a generalized dimensionless parameter γ that characterizes the basic mechanism of the force action on the object to be processed during a high-voltage electric discharge (HVED) in confined limited volumes. The stored energy ranges from 250 to 1250 J and the volumes of chambers are (0.58–2.0)·10⁻³ m³. It is proved that the prevailing force mechanism affecting the object to be processed is quasi-static pressure Pks in the case of HVED in confined closed volumes at the absolute values of the generalized dimensionless parameter γ ≤ 75. Thus, the absolute value of the quasi-static pressure depends on γ; namely, Pks decreases with increasing γ. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах The mechanism of the force action on the object to be processed by electric explosion in limited volumes Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| spellingShingle |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах Вовченко, А.И. Демиденко, Л.Ю. |
| title_short |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| title_full |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| title_fullStr |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| title_full_unstemmed |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| title_sort |
механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах |
| author |
Вовченко, А.И. Демиденко, Л.Ю. |
| author_facet |
Вовченко, А.И. Демиденко, Л.Ю. |
| publishDate |
2016 |
| language |
Russian |
| container_title |
Физика и техника высоких давлений |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
The mechanism of the force action on the object to be processed by electric explosion in limited volumes |
| description |
На основании экспериментальных исследований и теоретических оценок выявлен и установлен обобщенный безразмерный параметр γ, характеризующий основной механизм силового воздействия на объект обработки при высоковольтном электрическом разряде (ВЭР) в ограниченных замкнутых объемах в диапазонах изменения запасенной энергии накопителя от 250 до 1250 J и объемов камер (0.58–2.0)·10⁻³ m³. Обосновано, что для ВЭР в ограниченных замкнутых объемах при абсолютных значениях обобщенного безразмерного параметра γ ≤ 0.75 превалирующим силовым механизмом, воздействующим на объект обработки, является квазистатическое давление Pks, абсолютная величина которого зависит от параметра γ, а именно Pks уменьшается с ростом γ.
На підставі експериментальних досліджень і теоретичного оцінювання виявлено і встановлено узагальнений безрозмірний параметр γ, що характеризує основний механізм силової дії на об’єкт обробки при високовольтному електричному розряді (ВЕР) в обмежених замкнутих об’ємах у діапазонах змінювання запасеної енергії накопичувача від 250 до 1250 J і об’ємів камер (0.58–2.0)·10⁻³ m³. Обґрунтовано, що для ВЕР в обмежених замкнутих об’ємах за абсолютних значень узагальненого безрозмірного параметра γ ≤ 0.75 переважним силовим механізмом, діючим на об’єкт обробки, є квазістатичний тиск Pks, абсолютна величина якого залежить від параметра γ, а саме Pks зменшується зі зростанням γ.
The experimental tests and theoretical studies allow revealing and establishing of a generalized dimensionless parameter γ that characterizes the basic mechanism of the force action on the object to be processed during a high-voltage electric discharge (HVED) in confined limited volumes. The stored energy ranges from 250 to 1250 J and the volumes of chambers are (0.58–2.0)·10⁻³ m³. It is proved that the prevailing force mechanism affecting the object to be processed is quasi-static pressure Pks in the case of HVED in confined closed volumes at the absolute values of the generalized dimensionless parameter γ ≤ 75. Thus, the absolute value of the quasi-static pressure depends on γ; namely, Pks decreases with increasing γ.
|
| issn |
0868-5924 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/122761 |
| citation_txt |
Механизм силового воздействия на объект обработки при электровзрыве в ограниченных объемах / А.И. Вовченко, Л.Ю. Демиденко // Физика и техника высоких давлений. — 2016. — Т. 26, № 3-4. — С. 116-123. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT vovčenkoai mehanizmsilovogovozdeistviânaobʺektobrabotkipriélektrovzryvevograničennyhobʺemah AT demidenkolû mehanizmsilovogovozdeistviânaobʺektobrabotkipriélektrovzryvevograničennyhobʺemah AT vovčenkoai themechanismoftheforceactionontheobjecttobeprocessedbyelectricexplosioninlimitedvolumes AT demidenkolû themechanismoftheforceactionontheobjecttobeprocessedbyelectricexplosioninlimitedvolumes |
| first_indexed |
2025-11-25T20:54:24Z |
| last_indexed |
2025-11-25T20:54:24Z |
| _version_ |
1850542824544534528 |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
© А.И. Вовченко, Л.Ю. Демиденко, 2016
PACS: 52.80.Wq, 52.90.+b
А.И. Вовченко, Л.Ю. Демиденко
МЕХАНИЗМ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОБЪЕКТ ОБРАБОТКИ
ПРИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВЕ В ОГРАНИЧЕННЫХ ОБЪЕМАХ
Институт импульсных процессов и технологий НАН Украины
Статья поступила в редакцию 19 мая 2016 года
На основании экспериментальных исследований и теоретических оценок выявлен и
установлен обобщенный безразмерный параметр , характеризующий основной
механизм силового воздействия на объект обработки при высоковольтном
электрическом разряде (ВЭР) в ограниченных замкнутых объемах в диапазонах
изменения запасенной энергии накопителя от 250 до 1250 J и объемов камер
(0.58–2.0)·10
–3
m
3
. Обосновано, что для ВЭР в ограниченных замкнутых объемах
при абсолютных значениях обобщенного безразмерного параметра 0.75
превалирующим силовым механизмом, воздействующим на объект обработки,
является квазистатическое давление Pks, абсолютная величина которого зависит
от параметра , а именно Pks уменьшается с ростом .
Ключевые слова: разрядно-импульсные технологии, высоковольтный
электрический разряд, камера ограниченного объема, механизм импульсного
нагружения объекта, волна сжатия, квазистатическое давление, парогазовая
полость, датчик эффективности силового воздействия, прогиб пластины
На підставі експериментальних досліджень і теоретичного оцінювання виявлено і
встановлено узагальнений безрозмірний параметр , що характеризує основний
механізм силової дії на об’єкт обробки при високовольтному електричному розряді
(ВЕР) в обмежених замкнутих об’ємах у діапазонах змінювання запасеної енергії
накопичувача від 250 до 1250 J і об’ємів камер (0.58–2.0)·10
–3
m
3
. Обґрунтовано,
що для ВЕР в обмежених замкнутих об’ємах за абсолютних значень узагальненого
безрозмірного параметра 0.75 переважним силовим механізмом, діючим на
об’єкт обробки, є квазістатичний тиск Pks, абсолютна величина якого залежить
від параметра , а саме Pks зменшується зі зростанням .
Ключовi слова: розрядно-імпульсні технології, високовольтний електричний роз-
ряд, камера обмеженого об’єму, механізм імпульсного навантаження об’єкта, хвиля
стиску, квазістатичний тиск, парогазова порожнина, датчик ефективності силової
дії, прогин пластини
При использовании разрядно-импульсных технологий (РИТ) на базе ВЭР
в жидкости, как правило, электрический разряд осуществляется либо в
открытых камерах большого объема (условно назван «безграничный
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
117
объем»), либо в ограниченных замкнутых или частично замкнутых объемах
жидкости [1–3]. При этом применяются две технологические схемы
воздействия на обрабатываемый объект: высоковольтный разряд между
двумя электродами и разряд с высоковольтного электрода на объект
обработки. При ВЭР в «безграничных объемах» основными силовыми
факторами воздействия на объект обработки являются волны сжатия как в
канале разряда, так и в среде, и гидропотоки жидкости в зависимости от
взаимного расположения канала разряда и объекта обработки. Для случая
ВЭР в ограниченных замкнутых объемах долевое участие силового
воздействия (ударной волны, гидропотока и квазистатического давления) на
объект обработки, по мнению многих исследователей, изменяется в
зависимости от объема камеры, расположения канала разряда внутри
камеры, энергии ВЭР, времени выделения энергии и т.п. [3,4]. Однако
закономерности этих изменений до конца не выяснены. Поэтому актуален
вопрос исследования физического механизма импульсного нагружения
объектов обработки при ВЭР в ограниченных объемах.
Изучение происходящих явлений при ВЭР в ограниченных замкнутых
объемах имеет не только научный, но и практический интерес, поскольку от
механизма воздействия на объект обработки зависит эффективность
конкретных РИТ.
В свете изложенного цель настоящей работы состоит в выявлении и
установлении на базе экспериментальных исследований обобщенных
параметров, характеризующих основной механизм силового воздействия на
объект обработки в РИТ при ВЭР в замкнутых ограниченных объемах.
Экспериментальные исследования проводили в цилиндрической
разрядной камере (рис. 1) с внутренним диаметром 70 mm, длиной 500 mm и
толщиной стенок 15 mm. Электродная система (типа «острие–острие с
коаксиальным токоподводом») располагалась вдоль оси камеры и была
смонтирована на съемной части (крышке) камеры. С целью устранения
нестабильности и повышения эффективности разряда применяли
инициирование ВЭР микропроводником, для чего каждый из
противоположных электродов обеспечивали возможностью фиксировать
микропроводник.
В качестве объекта обработки и одновременно датчика эффективности
силового воздействия использовали тонкую (толщина 0.75 mm) круглую
(диаметр 25 mm) свободно деформируемую пластину (мембрану) из меди
М1, жестко защемленную по контуру.
Для изменения объема разрядной камеры в диапазоне (0.58–2.0)·10
–3
m
3
внутрь цилиндрической разрядной камеры вставляли сменные вставки, с
помощью которых изменяли объем. При этом расстояние от канала разряда
до объекта обработки (мембраны) сохраняли постоянным для всех
исследуемых камер. Об эффективности воздействия ВЭР на объект
обработки при различных условиях судили по величине максимального
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
118
прогиба в центре круглой пластины, защемленной по контуру в устройствах
крепления, которые, в свою очередь, герметично фиксировали на боковой и
торцевой стенках камеры (рис. 1).
Наибольший интерес с
практической точки зрения
представляет максимальное
давление на пластину, которое в
зависимости от условий
выделения энергии может
определяться, как отмечалось
выше, различными силовыми
факторами. Согласно [3] в
замкнутых камерах малого
объема, соизмеримого с
максимальным объемом
послеразрядной парогазовой
полости (ПГП) при ее пульсации
в «безграничном объеме»,
механизм квазистатического
давления (от развития ПГП)
является основным,
определяющим эффективность
процесса деформирования.
Из условия обеспечения
«малого объема» [3] для
различных объемов разрядной
камеры выбирали энергию ВЭР,
при которой объем ПГП при ее
свободном развитии в
«безграничном объеме» соизмерим с объемом камеры. Максимальный
радиус парогазовой полости am определяли из выражения [5]:
14.0
3
2
exp26.0
3/1
3/1
0
W
lP
am , (1)
где am – условный радиус, который имела бы ПГП при ВЭР с величиной
выделившейся электрической энергии W при ее пульсации в «безграничном
объеме», m; , – параметры, зависящие от геометрической формы ПГП;
W – выделившаяся электрическая энергия, величину которой определяли
экспериментально по осциллограммам разрядного тока и напряжения, J;
P0 – гидростатическое давление, которое принимали равным атмосферному,
Pa; l – длина микропроводника (равна разрядному промежутку), m.
Рис. 1. Схема устройства разрядной каме-
ры: 1 – потенциальный (плюсовой)
электрод; 2 – изолятор; 3 – крышка камеры;
4 – корпус камеры; 5 – шпилька; 6 –
микропроводник; 7 – минусовый электрод;
8 – объект обработки (пластина); 9 –
фиксирование устройства крепления
пластины
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
119
При условии W/l > 1 kJ·m
–1
геометрической формой ПГП была в
основном сфера [5], и для нее при = 13
1/3
0
3
=
4
W
P
, (2)
Результаты расчетов приведены в табл. 1. Представленные расчетные
данные показывают, что для исследуемых разрядных камер выполняются
условия «малого объема» для энергий ВЭР в диапазоне от 125 до 1000 J.
При таких условиях можно предположить, что максимальное давление,
действующее на пластину, характеризуется давлением сжатия жидкости,
расширяющейся парогазовой полостью, т.е. квазистатическим давлением.
Таблица 1
Результаты расчета объема ПГП при ее свободном развитии
W0, J 125 250 400 500 750 1000
W, J 118 178 282 312 420 605
W/l, kJ/m
–1 3.9 6.2 9.4 12 17 23.5
Vmax·10
–3
, m
3 0.47 0.71 1.13 1.24 1.68 2.42
Для подтверждения вышеизложенного были проведены предварительные
сравнительные эксперименты
в широком диапазоне энергий ВЭР в
разрядной камере объемом 2.0·10
–3
m
3
с измерением максимального прогиба
двух пластин, расположенных на стенке камеры и на днище (рис. 1).
Результаты показали, что с разбросом до 5% остаточный прогиб мембран
одинаков.
В табл. 2 приведены усредненные значения максимальных прогибов
пластин w1 (на стенке камеры) и w2 (на днище), полученные при разных
энергиях ВЭР W0. Равенство максимальных прогибов мембран в торце и на
стенке камеры, на взгляд авторов, подтверждает предположение о том, что
основным силовым фактором в исследуемом диапазоне энергий и объеме
камеры является квазистатическое давление, а вклад волны сжатия в работу
деформации несущественный. В противном случае максимальный прогиб
двух мембран был бы различный ввиду отличающихся более чем в 4 раза
величин амплитуды волны сжатия соответственно на стенке камеры и ее
торце [6].
В дальнейшем экспериментально исследовали влияние энергии ВЭР W0
на величину относительного прогиба h/d пластины (где h – величина
максимального прогиба, mm; d – диаметр отверстия матрицы (устройства
В проведении экспериментальных исследований принимали участие ведущие инженеры
ИИПТ НАН Украины А.Д. Блащенко, Е.К. Гнатенко, Е.П. Разменов.
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
120
крепления), mm) в закрытых камерах разных объемов. Изменение энергии
W0 достигали соответствующим изменением емкости конденсаторной
батареи C, что позволяло поддерживать амплитуду волны сжатия,
воздействующую на пластину на стенке камеры, практически неизменной во
всем диапазоне изменения энергии W0 [7]. При этом начальное напряжение
U0 оставалось постоянным: U0 = 20·10
3
V. Длина разрядного промежутка во
всех случаях была l = 3·10
–2
m.
Таблица 2
Усредненные значения максимальных прогибов пластин
W0, J 250 400 500 750 1000
w1, mm 2.40 2.82 3.00 3.22 3.44
w2, mm 2.50 2.80 3.02 3.20 3.44
Как уже отмечалось, оценку эффективности силого воздействия на объект
обработки в камерах разных объемов проводили по относительным величи-
нам прогиба, при этом число повторения опытов при постоянной величине
энергии было не менее пяти.
Результаты проведенных экспериментов для камер разных объемов
представлены на рис. 2 в виде зависимостей величины относительного
прогиба пластины h/d от энергии емкостного накопителя W0. Из графиков
видно, что с ростом энергии накопителя W0 относительный прогиб
увеличивается, что свидетельствует о повышении эффективности силового
воздействия для камер всех объемов. Точно так же с уменьшением объема
камеры эффективность силового воздействия при одной и той же запасенной
энергии возрастает, что приводит к увеличению относительного прогиба
пластины. Например, при W0 = 500 J величина относительного прогиба
h/d = 0.17 при V = 1.6·10
–3
m
3
; 0.19 – при V = 1.06·10
–3
m
3
и 0.21 – при
V = 0.58·10
–3
m
3
.
В дальнейшем по результатам проведенных экспериментов для
выбранного диапазона изменения энергии W0 определяли влияние
отношения объема камеры к объему парогазовой полости Vk/Vp (для
удобства обозначим это отношение как обобщенный безразмерный параметр
= Vk/Vp, где Vk – объем разрядной камеры, m
3
; Vp – объем парогазовой
полости при ее cвободном развитии, m
3
) на величину относительного
прогиба пластины для камер разных объемов.
Полученные результаты представлены на рис. 3. Проведенная аппрокси-
мация экспериментальных данных (обозначены точками) показана на ри-
сунке степенной зависимостью, описываемой уравнением
0.237/ 0.16h d , (3)
достоверность аппроксимации R
2
= 0.972.
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
121
200 400 600 800 1000 1200 1400
0.12
0.16
0.20
0.24
3
2
W
0
, J
h/d
1
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
0.10
0.15
0.20
0.25
h/d
Рис. 2. Зависимость величины относительного прогиба пластины от энергии
емкостного накопителя W0 для камер различных объемов V, 10
–3
m
3
: 1 – 0.58, 2 –
1.06, 3 – 1.6
Рис. 3. Зависимость относительного прогиба пластины от безразмерного
обобщенного параметра = Vk/Vp
Анализ зависимости (рис. 3) показывает, что вначале с ростом
безразмерного обобщенного параметра до значения < 0.75
относительный прогиб пластины достаточно интенсивно падает. При
дальнейшем повышении параметра в диапазоне > 0.75 градиент
изменения величины относительного прогиба h/d резко уменьшается. Так,
при повышении в этом диапазоне более чем в 3.3 раза величина
относительного прогиба h/d изменяется всего на 21%.
Это доказывает, что при малых значениях основным механизмом
воздействия на объект обработки является квазистатическое давление,
которое существенно превосходит амплитуду волны сжатия. С увеличением
объема камеры и, следовательно, при возрастании давление от сжатия
жидкости парогазовой полостью падает, и в процесс деформирования
мембраны включается давление, создаваемое волной сжатия, особенно если
расстояние от канала разряда до заготовки, как в нашем случае, остается
постоянным. Поэтому дальнейший рост не приводит к существенному
снижению величины деформации. Сказанное наглядно иллюстрируется
табл. 3.
Таблица 3
Расчетные значения квазистатического давления Pks и максимального
давления от волны сжатия Pmax в зависимости от величины
W0, J 1000 500
0.22 0.30 0.40 0.61 0.75 0.47 0.63 0.74 1.1
Pks·10
5
, N/m
2
851 729 632 512 408 601 516 447 324
Pmax·10
5
, N/m
2
212 185
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
122
Оценку величины квазистатического давления проводили с
использованием рекомендаций работы [4] из уравнения баланса энергии для
случая, когда вся рассматриваемая энергия перейдет в потенциальную
энергию сжатой жидкости.
При расчете максимальной амплитуды давления в волне сжатия
использовали подход и соотношение, полученное в работе [7]:
8/58/3
4/14/5
0
8/3
11 П
max
lL
CU
r
b
P k
при r 2.5l. (4)
Здесь r – расстояние от оси канала разряда до боковой стенки камеры
(мембраны), равное 35 mm; 1 – плотность жидкости, kg/m
3
; L –
индуктивность разрядного контура, H; b1(Пk) – коэффициент:
0.25
1( )k kb , (5)
где Пk – критерий подобия:
2
0
k
Al
U LC
, (6)
где A – искровая постоянная для разрядов, инициируемых
микропроводником, равная 0.25·10
5
V
2
·s/m
2
.
На основании экспериментальных данных и теоретических оценок делаем
вывод о том, что величина может быть принята за обобщенный
безразмерный параметр, характеризующий основной механизм силового
воздействия при ВЭР в ограниченных объемах в диапазоне изменения
запасенной энергии от 250 до 1250 J и объемов камер (0.58–2.0)·10
–3
m
3
.
Выводы
1. Установлен обобщенный безразмерный параметр = Vk/Vp,
характеризующий основной механизм силового воздействия на объект
обработки в РИТ с ВЭР в ограниченных замкнутых объемах в
рассматриваемых диапазонах объемов камер и запасенной энергии
накопителя.
2. Обосновано, что для ВЭР в ограниченных замкнутых объемах при
абсолютных значениях обобщенного безразмерного параметра 0.75
превалирующим силовым механизмом, воздействующим на объект
обработки, является квазистатическое давление Pks. При этом абсолютная
величина Pks зависит от параметра , а именно Pks уменьшается с ростом .
1. Н.В. Старков, ЭОМ 50, № 1, 115 (2014).
2. Б.В. Мериин, Электрогидравлическая обработка машиностроительных изделий,
Машиностроение, Ленинград (1985).
Физика и техника высоких давлений 2016, том 26, № 3–4
123
3. В.Н. Чачин, В.Л. Шадуя, А.Ю. Журавский, Г.И. Здор, Электрогидроимпульсное
формообразование с использованием замкнутых камер, Наука и техника, Минск
(1985).
4. Б.Я. Мазуровский, А.Н. Сизев, Электрогидравлический эффект в листовой
штамповке, Наукова думка, Киев (1983).
5. А.И. Вовченко, В.В. Кучеренко, В.В. Шамко, ПМТФ № 6, 58 (1978).
6. Г.А. Барбашова, А.И. Вовченко, Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Техніка та
електрофізика високих напруг, НТУ «ХПІ», Харьков, 2013, № 60 (1033), с. 31–
37.
7. Е.В. Кривицкий, Динамика электровзрыва в жидкости, Наукова думка, Киев
(1986).
A.I. Vovchenko, L.Yu. Demidenko
THE MECHANISM OF THE FORCE ACTION ON THE OBJECT TO BE
PROCESSED BY ELECTRIC EXPLOSION IN LIMITED VOLUMES
The experimental tests and theoretical studies allow revealing and establishing of a gen-
eralized dimensionless parameter that characterizes the basic mechanism of the force
action on the object to be processed during a high-voltage electric discharge (HVED) in
confined limited volumes. The stored energy ranges from 250 to 1250 J and the volumes
of chambers are (0.58–2.0)·10
–3
m
3
. It is proved that the prevailing force mechanism af-
fecting the object to be processed is quasi-static pressure Pks in the case of HVED in con-
fined closed volumes at the absolute values of the generalized dimensionless parameter
75. Thus, the absolute value of the quasi-static pressure depends on ; namely, Pks
decreases with increasing .
Keywords: discharge-pulse technology, high-voltage electric discharge, chamber of con-
fined volume, pulse loading mechanism, compression wave, quasistatic pressure, steam-
gas cavity, sensor of force impact efficiency, plate deflection
Fig. 1. Discharge chamber: 1 – potential (positive) electrode; 2 – insulator; 3 – cover; 4 –
housing; 5 – stud; 6 – microconductor; 7 – negative electrode; 8 – the object being treated
(plate); 9 – fixing of the plate mounting device
Fig. 2. Relative deflection of the plate vs. the storage capacitor energy W0 at the varied
chamber volume V, m
3
: 1 – 0.58·10
–3
, 2 – 1.06·10
–3
, 3 – 1.6·10
–3
Fig. 3. Relative deflection of the plate vs. generalized dimensionless parameter = Vk/Vp
|