Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.10 Ударные и взрывные волны, звуковой удар

 

Рагозина В.Е., Иванова Ю.Е. «Лучевые аппроксимации для ударных волн упругой деформации осесимметричного типа в цилиндрическом слое» Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 2, с. 111-123 (2015)

На примере осесимметричной задачи интенсивного деформирования цилиндрического нелинейно-упругого слоя под действием нагрузки на внешней его границе показана эффективность варианта лучевого метода, непосредственно разработанного для волн сильных разрывов (ударных волн). Рассматривается несколько первоначальных стадий волнового процесса, а именно, движение созданных ударных волн к внутренней границе слоя, отражение более быстрой волны от внутренней границы, взаимодействие медленной ударной волны и отраженной ударной волны с образованием новой волновой картины. Для каждой из стадий деформирования решение строится с помощью модифицированного метода лучевых рядов.

Сибирский журнал индустриальной математики, 18, № 2, с. 111-123 (2015) | Рубрики: 04.16 08.10

 

Марченко Т.А. «Ударное взаимодействие двух одинаковых упругих сферических тел» КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 125-130 (2003)

Численно-аналитическим методом решается осесимметричная задача нестационарного контактного взаимодействия одинаковых упругих сферических тел, рассматриваются различные постановки задачи в зависимости от способа определения координат границы области контакта. Приводятся численные результаты силы реакции между рассматриваемыми сферами, нормальных напряжений в точке первоначального контакта.

КОНСОНАНС-2003. Акустический симпозиум (1–3 октября 2003 г.), с. 125-130 (2003) | Рубрики: 05.04 08.10

 

Иванова Ю.Е., Рагозина В.Е. «Метод возмущений в задаче о сжимающе-сдвиговой ударной нагрузке для нелинейно-упругого полупространства» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 89-102 (2018)

На примере одномерной нестационарной задачи о косом ударе по границе нелинейно-упругого изотропного полупространства изучается вопрос проявления нелинейных эффектов деформирования через базовые эволюционные уравнения. Наибольшее внимание уделено поведению решения за передним фронтом квазипоперечной ударной волны. Для частных случаев краевых условий показано, что область возникновения эволюционного уравнения квазипоперечной волны предваряется серией предварительных переходов к промежуточным внутренним задачам метода малого параметра, определяемым типом предварительной объемной деформации. Эта деформация согласованно влияет на искажение характеристических координат и переднего фронта квазипоперечного процесса. Как следствие, переход к эволюционному уравнению квазипоперечных волн происходит при одновременном изменении всех независимых переменных краевой задачи.

Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 89-102 (2018) | Рубрики: 05.04 08.10

 

Pyatneytskiy L.N. «Deflagration-detonation transition and acoustics» Инженерная физика, № 1, с. 13-23 (2018)

Предложен механизм перехода дефлаграции в детонацию в газах. Он основан на отказе от одномерного рассмотрения переходного процесса и на учете влияния звуковых волн на структуру и форму пламени. Выделено четыре стадии переходного процесса. 1. Первое ускорение вызвано ростом поверхности пламени за счет конвективного движения газа при расширении продуктов горения и ячеистой структуры пламени, возникшей под воздействием звуковых волн. 2. Причина второго ускорения связана с появлением «ведущих точек» пламени на границе образующегося турбулентного пограничного слоя течения. В результате в «двойном разрыве» появляется мощная ударная волна. 3. Эта волна и зона горения, обмениваясь энергией звуковых волн, образуют единый комплекс, протяженность которого быстро сокращается, а амплитуда излучаемых пламенем сферических волн возрастает. 4. В местах их отражений от стенок возникают детонационные волны, которые быстро сливаются в единую волну сферической формы. Ее сегмент, бегущий вперед, есть детонационная волна. Сегмент, движущийся в обратном направлении, называют ретионационной волной. Остальная часть перемещается поперек трубы. На картине щелевой развертки их интерпретируют как спиновая или пульсирующая детонация. Дано описание формирования сферической детонации.

Инженерная физика, № 1, с. 13-23 (2018) | Рубрики: 08.08 08.10

 

Сокол Г.И., Тучина У.Н. «К расчету спектральных составляющих периодически следующих ударных волн» КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 211-215 (2007)

Представлены результаты разложения Фурье для случая воздействия на сплошную неподвижную воздушную среду периодически следующими ударными волнами с частотой 20 Гц, которые образуются при работе преобразователей постоянных сверхзвуковых потоков в акустические колебания. Разработана методика, позволяющая провести анализ составляющих спектра. Показано, что наиболее энергонесущими в спектре являются низкочастотные составляющие. Построены характеристики направленности первых пяти гармоник.

КОНСОНАНС-2007. Акустический симпозиум (25–27 сентября 2007 г.), с. 211-215 (2007) | Рубрика: 08.10

 

Завершинский И.П., Коган Е.Я. «Ослабление ударных волн в неравновесном газе» Теплофизика высоких температур, 38, № 2, с. 293-297 (2000)

Рассматривается эволюция слабых ударных волн в неравновесных газовых средах с флуктуирующими параметрами. Получены двумерные нелинейные эволюционные уравнения для усредненных параметров акустического поля, создаваемого телом в сверхзвуковом потоке активной среды. Обсуждается возможный механизм уменьшения амплитуды и уширения фронта слабых ударных волн в неравновесных газовых средах.

Теплофизика высоких температур, 38, № 2, с. 293-297 (2000) | Рубрика: 08.10

 

Протасов Ю.С. «Исследование сильных ударных волн в неидеальной плазме» Теплофизика высоких температур, 15, № 5, с. 934-949 (1977)

Рассмотрены физические характеристики ударных волн, генерируемых в зоне плазменного фокуса магнитоплазменного компрессора эрозионного типа и метод получения плоской стабильной ударной волны в сильно неидеальной плазме различного химического состава. Показано, что при собирании плазмы из зоны плазменного фокуса в трубку малого диаметра может образовываться плоская стабильная взрывная волна, свободная от тока, с высокой эффективностью преобразования энергии накопителя в энергию ударной волны.

Теплофизика высоких температур, 15, № 5, с. 934-949 (1977) | Рубрика: 08.10

 

Британ А.Б., Рудницкий А.Л., Старик А.М. «Численное моделирование отражения ударной волны от стенки с отверстием» Теплофизика высоких температур, 25, № 5, с. 967-974 (1987)

С использованием приближения невязкого нетеплопроводного совершенного газа численно решена задача об отражении ударной волны от стенки с отверстием. Анализируется влияние двумерного характера течения на динамику взаимодействия возмущений при отражении и проводится сопоставление с экспериментом.

Теплофизика высоких температур, 25, № 5, с. 967-974 (1987) | Рубрика: 08.10

 

Британ А.Б., Рудницкий А.Я., Старик А.М. «Численное моделирование отражения ударной волны от стенки с отверстием в релаксирующем газе» Теплофизика высоких температур, 27, № 1, с. 122-128 (1989)

В приближении невязкого нетеплопроводного газа численно решена задача об отражении ударной волны от плоской стенки с отверстием в релаксирующем газе. Анализируются особенности формирования течения за фронтом отраженной ударной волны в условиях существенного влияния на динамику взаимодействия возмущений процессов колебательной релаксации.

Теплофизика высоких температур, 27, № 1, с. 122-128 (1989) | Рубрика: 08.10

 

Васильев С.М., Кирко В.И., Пак Н.И. «Исследование условий формирования газокумулятивной струи и сгустка ударно-сжатого газа при детонации плоского заряда ВВ» Теплофизика высоких температур, 27, № 5, с. 907-912 (1989)

Теплофизика высоких температур, 27, № 5, с. 907-912 (1989) | Рубрика: 08.10

 

Кирмусов И.И., Старик А.М. «Численное моделирование отражения плоской ударной волны от стенки в релаксирующем газе» Теплофизика высоких температур, 27, № 5, с. 962-968 (1989)

Анализируются особенности численного моделирования отражения ударной волны от плоской стенки в релаксирующем газе при использовании методов сквозного счета. Разработана схема построения подвижной расчетной сетки, позволяющая выделять разрывы в релаксирующем газе и вычислять изменение скорости отраженной ударной волны при ее движении по зоне с переменными параметрами. Проведены расчеты отражения ударной волны в углекислом газе.

Теплофизика высоких температур, 27, № 5, с. 962-968 (1989) | Рубрика: 08.10

 

Дудко О.В., Рагозина В.Е. «О движении ударных волн с постоянной скоростью в разномодульных упругих средах» Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 134-144 (2018)

Для кусочно-линейных моделей разномодульных упругих сред представлены точные аналитические решения одномерных динамических задач деформирования с плоскими или сферическими волновыми поверхностями. Рассмотрены режимы сжатия-растяжения с возникновением центрированной волны Римана и растяжения-сжатия с образованием ударной волны. В качестве основного метода решения для фазы сжатия использован прием обратного определения краевого условия по известной информации о характере движения ударной волны. Существенные качественные отличия полученных решений от соответствующих классических результатов для линейно упругих сред особенно важны при изучении динамики пористых и связных сыпучих сред.

Известия Российской академии наук. Механика твердого тела, № 1, с. 134-144 (2018) | Рубрика: 08.10

 

Воронин В.В., Епихин А.С., Храмов Н.Е. «Численное моделирование газодинамики сложных ударно-волновых структур, сопровождающих высотные струйные взаимодействия при функционировании космических аппаратов» Космонавтика и ракетостроение, № 1, с. 118-126 (2018)

Представляются результаты численного моделирования сложных ударно-волновых структур, сопровождающих струйные взаимодействия при функционировании изделий ракетно-космической техники на больших высотах. Указывается, что исследования проводились с целью изучения адаптационных возможностей программного комплекса OpenFOAM применительно к процедуре получения газодинамических характеристик струйных взаимодействий при наземной отработке указанных изделий. Отмечается, что используемые для тестирования экспериментальные результаты при α≠90° публикуются впервые и представляют самостоятельный интерес.

Космонавтика и ракетостроение, № 1, с. 118-126 (2018) | Рубрики: 08.10 10.06

 

Блохин А.М., Ширнен А.А. «Об устойчивости ударных волн для некоторых моделей механики сплошной среды» Сибирский журнал индустриальной математики, 3, № 1, с. 33-46 (2000)

На примере двух математических моделей необратимой механики сплошной среды показано, что подход, основанный на представлении ударных волн как поверхностей сильного разрыва, страдает существенными недостатками. Вывод о дефектах такого подхода основан на построении экспоненциальных решений некоторых линеаризованных смешанных задач.

Сибирский журнал индустриальной математики, 3, № 1, с. 33-46 (2000) | Рубрика: 08.10

 

Блохин А.М., Ширнен А.А. «К вопросу об устойчивости ударных волн» Сибирский журнал индустриальной математики, 3, № 2, с. 23-28 (2000)

На примере математической модели Навье–Стокса вязкой сплошной среды показано, что подход, основанный на представлении ударных волн как поверхностей сильного разрыва, страдает существенными недостатками. Вывод о дефектах такого подхода основан на численном построении экспоненциальных решений некоторой линеаризованной смешанной задачи.

Сибирский журнал индустриальной математики, 3, № 2, с. 23-28 (2000) | Рубрика: 08.10

 

Хабиров С.В. «Моделирование схождения сферической ударной волны по теплопроводному газу» Сибирский журнал индустриальной математики, 10, № 1, с. 140-152 (2007)

В модели невязкого теплопроводного газа рассматривается схождение ударной волны к центру. Выводится приближенная подмодель при малом градиенте температур и большом коэффициенте теплопроводности вблизи центра, но при малом вдали от центра. Представлены все типы ударных адиабат в зависимости от произвольного подвода и отвода тепла, а также от изменения уравнения состояния на ударном переходе. Установлено, что при стационарном стоке возможны два течения с сильной и слабой детонационными волнами.

Сибирский журнал индустриальной математики, 10, № 1, с. 140-152 (2007) | Рубрика: 08.10

 

Рагозина В.Е., Иванова Ю.Е. «Об ударной деформации несжимаемого полупространства под действием сдвигающей нагрузки переменного направления» Сибирский журнал индустриальной математики, 17, № 2, с. 87-96 (2014)

На примере одномерной плоской задачи для нелинейно-упругого несжимаемого полупространства рассматривается процесс нагружения, в котором сдвиговое воздействие на граничной плоскости меняется и по интенсивности, и по направлению. Показано, что в областях пространства, где нелинейность среды становится существенным фактором, решение в прифронтовой области ударной волны определяется системой нелинейных эволюционных уравнений. Получено общее решение эволюционной системы. Рассматривается в качестве примера частное решение эволюционной системы для одного из наиболее простых краевых граничных условий. Представлен параметрический метод определения перемещений на основе решения эволюционной системы.

Сибирский журнал индустриальной математики, 17, № 2, с. 87-96 (2014) | Рубрика: 08.10

 

Алексеев И.В., Кустова Е.В. «Расчет структуры ударной волны в CO2 с учетом объемной вязкости» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 4, с. 642-653 (2017)

Исследуется изменение макропараметров углекислого газа CO2 при его прохождении через ударную волну. Новизна работы заключается в корректном учете объемной вязкости при расчете структуры ударной волны. Предполагается, что во фронте волны происходит возбуждение поступательных, вращательных и колебательных степеней свободы молекул газа. Процессы переноса моделируются методами кинетической теории газов. Подробно изучается влияние колебательных степеней свободы на коэффициенты переноса при разных числах Маха. Численно решается система уравнений Навье–Стокса с учетом тензора вязких напряжений и теплового потока. Диагональные члены тензора напряжений содержат коэффициенты сдвиговой и объемной вязкости, а коэффициент теплопроводности определяется вкладом поступательных и внутренних степеней свободы. Учитывается сложная структура колебательных мод молекул углекислого газа при расчете его удельной теплоемкости и показателя адиабаты. Показано, что показатель адиабаты заметно меняется при прохождении через ударную волну, поэтому обычно используемое предположение о его постоянстве значительно влияет на точность расчета равновесных значений макропараметров газа за ударной волной. Получены распределения следующих макропараметров: давления, плотности, скорости и температуры при прохождении ударной волны с числами Маха, равными 2 и 5; исследованы коэффициенты переноса в зависимости от расстояния от фронта волны. Установлено, что учет колебательных степеней свободы и объемной вязкости значительно влияет на ширину фронта и параметры ударной волны в многоатомных газах. Для азота учет объемной вязкости приводит к заметному улучшению согласования расчетных и экспериментальных данных по измерению плотности.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 4, № 4, с. 642-653 (2017) | Рубрика: 08.10