Антипов М.В., Юртов И.В., Утенков А.А., Блинов А.В., Садунов В.Д., Трищенко Т.В., Огородников В.А., Михайлов А.Л., Глушихин В.В., Вишневецкий Е.Д. «Применение пьезоэлектрического метода для измерения параметров ударно-индуцированных пылевых потоков» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 96-102 (2018)

Описан пьезоэлектрический метод измерения плотности и массы пылевых потоков, выбрасываемых со свободной поверхности конденсированного материала при выходе на нее ударной волны, а также особенности его реализации в ИФВ РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров). Представлены конструкции пьезодатчиков, способы регистрации и обработки сигналов. Проведено сравнение данных измерения плотности и массы пылевых потоков пьезоэлектрическим, рентгенографическим и протонографическим методами, а также методом с использованием индикаторных фольг.

Донцов В.Е., Накоряков В.Е. «Распространение ударных волн в пористой среде, насыщенной жидкостью с пузырьками растворимого газа» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 91-102 (2000)

Экспериментально исследован процесс эволюции и отражения ударных волн умеренной амплитуды от твердой границы в пористой среде, насыщенной жидкостью с пузырьками растворимого газа. Проведено сравнение опытных значений амплитуды и скорости отраженной волны с расчетами по математическим моделям. Изучен процесс растворения газовых пузырьков в жидкости за ударной волной.

Зубарева А.Н., Уткин А.В., Лавров В.В. «Ударно-волновые свойства инертных и химически активных пористых сред» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 35-44 (2018)

Проведены исследования ударно-волновых свойств пористых образцов, изготовленных на основе матриц из инертных и химически активных сред, в качестве которых выбраны силиконовый каучук и эмульсия, представляющая собой водный раствор аммиачной селитры с минеральным маслом и эмульгатором. Пористость образцов создавалась при помощи наполнителя из стеклянных микросфер. Волновые профили скорости измерялись лазерным доплеровским интерферометром VISAR. Показано, что при давлении, не превышающем 0.1 ГПа, ударная сжимаемость пористого силиконового каучука является аномальной, что приводит к размытию фронта импульса сжатия по мере распространения по образцу. В эмульсионной матрице без микросфер не наблюдается заметных химических превращений вплоть до давления 15 ГПа. Добавление микросфер резко снижает порог инициирования химической реакции и приводит к установлению стационарной детонационной волны.

Самохин А.В., Дементьев Ю.И. «Галилеево-инвариантные решения уравнения КдВ–Бюргерса и нелинейная суперпозиция ударных волн» Научный вестник Московского государственного технического ун-та гражданской авиации, № 224, с. 24-32 (2016)

Описание галилеево-инвариантных решений уравнения КдВ–Бюргерса редуцируется к исследованию фазовых траекторий сопутствующего обыкновенного дифференциального уравнения, зависящего от параметра (скорости распространения ударной волны). Аналитические (точные) инвариантные решения представляют собой простые ударные волны, которые становятся сепаратрисами фазового портрета, всегда имеющего две особые точки. Для нелинейной суперпозиции исходный фазовый портрет содержит 4 особые точки, и с течением времени происходит его бифуркация через осцилляции.

Нефёдов В.С. «Инициирование взрывчатых превращений вв при низкоскоростных механических воздействиях и слабыми ударными волнами посредством формирования вязкопластических течений» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 65-75 (2018)

Центральным вопросом для объяснения вспышек и взрывов взрывчатых веществ (ВВ) при низкоскоростных механических воздействиях с регистрируемыми задержками во времени является вопрос формирования локальных областей высоких температур. На примере октогена показано, что требуемые температуры должны значительно превышать температуру плавления октогена и могут быть получены только за счет работы сил вязкости в жидкой фазе. Но для этого требуются скорости течения ВВ, на несколько порядков превышающие скорости первичных воздействий. Предложен механизм генерации таких скоростей: выдавливание нагретого на сдвиговых деформациях и пластифицированного ВВ из слоя сдвига под действием перепада давления вдоль слоя. Сформулированы условия быстрого разложения ВВ в слое сдвига и условия взрыва окружающего ВВ.

Якушев В.В., Ананьев С.Ю., Уткин А.В., Жуков А.Н., Долгобородов А.Ю. «Ударная сжимаемость смесей микро- и наноразмерных порошков никеля и алюминия» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 45-50 (2018)

Экспериментально исследована ударная сжимаемость пористых образцов из смесей микро- и нанодисперсных порошков никеля и алюминия в диапазоне давления до 60 ГПа. Зарегистрированы профили ударных волн в образцах, определены ударные адиабаты. В рамках модели Зельдовича построено уравнение состояния образцов. Вид профилей ударных волн не отражает каких-либо заметных особенностей, связанных с возможной реакцией между компонентами. Ударные адиабаты образцов двух типов смесей совпадают в пределах погрешности эксперимента, несмотря на существенно различающиеся размеры частиц порошков, что указывает либо на отсутствие заметного химического превращения, либо, наоборот, на его полное протекание за время нагружения. В то же время расчетная ударная адиабата без учета реакции между компонентами проходит в непосредственной близости от экспериментальных данных, что свидетельствует в пользу отсутствия реакции.

Шейков Ю.В., Батьянов С.М., Калашникова О.Н., Луковкин О.М., Мильченко Д.В., Вахмистров С.А., Михайлов А.Л. «О механизме инициирования алюминизированных бризантных взрывчатых веществ лазерным излучением» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 57-64 (2018)

Ряд исследований физико-химических процессов, происходящих при воздействии лазерного импульса в наноразмерном алюминии и в алюминизированных взрывчатых веществах (ВВ) на основе высокодисперсных тэна и бензотрифуроксана, и выполненные оценки влияния алюминия на динамику развития взрывчатого превращения в этих ВВ позволили сделать выводы о возможном механизме инициирования алюминизированных ВВ лазерным импульсом. Полученные расчетные и экспериментальные результаты показывают, что основным источником горячих точек, способных вызывать взрывчатое превращение в алюминизированных ВВ под воздействием лазерного импульса, может быть волна сжатия, образующаяся в результате быстрого испарения достаточного количества частиц алюминия. Экспериментально показано, что для инициирования лазерным импульсом алюминизированных ВВ на основе высокодисперсных гексогена и октогена не потребуется более мощного источника лазерного импульса, чем в случае с тэном и бензотрифуроксаном.

Чернышев С.Л. «О распространении волны звукового удара в турбулентной среде» Ученые записки Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), 49, № 4, с. 52-61 (2018)

Рассмотрено современное состояние исследований по проблеме влияния атмосферной турбулентности на звуковой удар. Предложен метод моделирования влияния атмосферного турбулентного пограничного слоя на распространение ударной волны, основанный на уравнениях геометрической акустики и стохастической модели однородной изотропной турбулентности. Возможности метода продемонстрированы на примере решения модельной задачи распространения плоской N-образной волны в стохастическом поле пульсаций температуры или скорости.

Баландина А.Н., Бурнашов В.А., Воронин А.В., Калинкин С.Ю., Михайлов А.Л., Подурец А.М., Симаков В.Г., Терешкина И.А., Ткаченко М.И., Трунин И.Р., Шестаков Е.Е. «Микроструктура висмута после ударно-волнового нагружения с предварительным нагревом и регистрация плавления при давлениях 1.6–2.4 ГПа» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 27-34 (2018)

Проведено исследование структуры образцов висмута после ударно-волнового нагружения при давлениях 0.7–2.4 и 22–32 ГПа. Образцы перед нагружением были либо комнатной температуры, либо нагретыми до 230–240°С. В условиях нагружения давлением 1.5–2 ГПа при начальной температуре 233–240°С в висмуте наблюдалось изменение структуры, свидетельствующее о плавлении образца в ударной волне. Время ударно-волнового воздействия составляло ≈0.7 мкс.

Меньшов И.С., Китамура К. «Аномальное усиление звука при переходе через косую ударную волну» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Шестая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 19–24 сентября 2016 г.: Сборник тезисов, с. 203-204 (2016)

Настоящая работа посвящена проблеме взаимодействия малых возмущений в форме плоской звуковой монохроматической волны с плоским косым скачком. В однородном постоянном потоке газа возможны 3 типа малых возмущений. Один представляет собой изоэнтропическую акустическую волну, распространяющуюся со скоростью звука относительно газа. Два других – вихревая и энтропийная волны, которые движутся со скоростью среды. Взаимодействие этих волн с ударной волной приводит в общем случае к генерации волн всех трех типов за ударным скачком. Задача взаимодействия звука с ударной волной исследовалась в нескольких работах. Д.И. Блохинцев решил задачу для случая нормального падения звуковой волны на нормальную ударную волну в совершенном идеальном газе. J. Brillouin рассмотрел задачу косого падения звука на фронт нормальной ударной волны, но получил ошибочные результаты. Эти результаты в дальнейшем были исправлены В.М. Конторовичем . где также было построено решения для случая произвольного уравнения состояния. В докладе обсуждаются результаты теоретического и численного анализа взаимодействия плоской звуковой волны с косым скачком.

Зюзина Н.А., Ковыркина О.А., Остапенко В.В. «Монотонные разностные схемы сквозного счёта, сохраняющие повышенную точность в областях влияния ударных волн» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 99-102 (2018)

Хотяновский Д.В., Кудрявцев А.Н. «Прямое численное моделирование взаимодействия ударной волны с переходным пограничным слоем» Вычислительный эксперимент в аэроакустике: Седьмая всероссийская конференция, г. Светлогорск Калининградской обл., 17–22 сентября 2018 г.: Сборник тезисов, с. 213-215 (2018)

Проведено численное исследование влияния нестационарных возмущений в переходном сверхзвуковом пограничном слое на плоской пластине на взаимодействие течения с падающим косым скачком уплотнения.

Белоконь В.А. «Натурфилософия ударных волн (подсказка университетскому студенту и доценту)» Двигатель, № 4-5, с. 27 (2016)

Представлены соображения о фундаментальных свойствах структуры фронта ударной волны и его аналитических моделях.

Норкин М.В. «Математическая модель кавитационного торможения тора в жидкости после удара» Математическое моделирование, 30, № 8, с. 116-130 (2018)

Исследуется процесс образования каверны при вертикальном ударе и последующем торможении тора эллиптического поперечного сечения, полупогруженного в жидкость. Решение задачи строится при помощи прямого асимптотического метода, эффективного на малых временах. Формулируется специальная задача с односторонними ограничениями, на основе которой определяются первоначальные зоны отрыва и контакта частиц жидкости, а также возмущения внутренней и внешней свободных границ жидкости на малых временах. Рассматриваются предельные случаи вырожденного и тонкого тора. В случае тонкого тора картина течения соответствует плоской задаче о кавитационном торможении эллиптического цилиндра в жидкости после безотрывного удара.

Орлов Ю.Н., Руссков А.А., Гайдамака Ю.В., Самуйлов К.Е. «О распределении времени первого обрыва связи в беспроводных сетях с кэшированием» Математическое моделирование, 30, № 8, с. 131-142 (2018)

Анализируется функция распределения времени первого обрыва связи в беспроводных сетях D2D в зависимости от времени кэширования в предположении, что абоненты совершают нестационарное случайное блуждание. Эта функция распределения строится численно на основе генерации ансамбля нестационарных траекторий, ряд пошаговых приращений которых определяется решением уравнения Фоккера–Планка в единичном квадрате на плоскости с зеркальными условиями отражения от границ. Данный метод позволяет эффективно решать задачи стохастического управления и анализировать условия устойчивости соединений в беспроводных сетях.

Клиначева Н.Л., Ковалев Ю.М. «Взаимодействие сферических ударных волн с приповерхностным гетерогенным слоем с химически активной газовой фазой» Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование, 11, № 3, с. 62-71 (2018)

Представлен анализ численного исследования взаимодействия сферических ударных волн с гетерогенным слоем, расположенным на плоской поверхности. Газовая фаза в гетерогенном слое является химически активной и моделирует состав газообразных продуктов пиролиза лесных горючих материалов. Конденсированная фаза гетерогенного слоя представлена в виде неподвижной решетки, узлами которой являются твердые частицы. Численное моделирование проводилось с разделением расчета химических и газодинамических процессов, обусловленное разным временем их протекания. В силу того, что рассматривается модельная задача, состав газообразных продуктов пиролиза лесных горючих материалов был взят в упрощенном виде. Полученные результаты показали: учет химического превращения в газовой фазе приводит к увеличению скорости и интенсивности ударной волны, распространяющейся по гетерогенному слою. Кроме того, учет энерговыделения в газовой фазе за счет химического превращения приводит к увеличению размера предвестника, соединяющего головной фронт ударной волны и часть ударной волны, движущейся внутри слоя.

Косяков С.И., Самоваров А.Н., Васильев Н.Н. «Структура фронта взрывной волны в воздухе» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 7-8, с. 27-34 (2018)

Анализируется структура фронта взрывной волны в воздухе. Получены выражения для профилей массовой скорости и давления во фронте слабой взрывной волны. Они удовлетворительно описывают изменение избыточного давления во фронте не только слабой, но и сильной взрывной волны. Сравнение указанных зависимостей показывает, что давление должно достигать своего максимума раньше скорости. Другими словами, во фронте взрывной волны возможно «расщепления» параметров газодинамического течения. Данный вывод подтверждается экспериментальными данными. Предложены направления дополнительной экспериментальной проверки полученных результатов.

Деров М.Н., Трофимов М.В., Гарькушев А.Ю. «Избыточная удельная механическая энергия потока воздуха как основной оценочный параметр разрушения зданий и сооружений» Вопросы оборонной техники Научно-технический журнал. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму, № 7-8, с. 35-39 (2018)

Представлена взаимосвязь между величиной избыточной удельной механической энергии потока воздуха и вероятностью разрушения (повреждения) зданий и сооружений, что позволит применять энергию потока воздуха не только для оценки степени поражения живой силы, но и для оценки нанесения повреждений механическим системам как основной оценочный параметр. Статья опирается на новые экспериментальные данные, полученные авторами при исследовании экстремальных процессов в воздушном пространстве. Выводы могут быть использованы при моделировании чрезвычайных ситуаций, связанных с возникновением ударной волны.

Фомин В.М., Волков В.Ф., Киселева Т.А., Чиркашенко В.Ф. «Исследования проблемы звукового удара в ИТПМ СО РАН» Инженерно-физический журнал, 91, № 4, с. 1170-1180 (2018)

Представлен обзор цикла исследований, проводимых в Институте теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича (ИТПМ) СО РАН, направленных на решение проблемы звукового удара. На примере обтекания степенного тела вращения при числе Маха М=2 показано, что уменьшение температуры потока вблизи тела обеспечивает изменение структуры течения в области формирования промежуточной висячей ударной волны и уменьшение (на 12%) интенсивности звукового удара на местности. Приведены результаты исследования влияния взаиморасположения и геометрической формы элементов компоновок сверхзвукового пассажирского самолета на параметры звукового удара на больших удалениях от источника возмущений. Определен перспективный облик сверхзвукового пассажирского самолета, обеспечивающий минимальный уровень звукового удара на крейсерском режиме полета. Изложена схема (метод IZS) измерения в эксперименте профиля возмущенных давлений на заданном расстоянии от исследуемой модели.

Барышников А.С., Басаргин И.В., Чистякова М.В. «Экспериментальное и теоретическое изучение распространения ударных волн в реагирующих газах для режимов перестройки структуры течения» Журнал технической физики, 71, № 3, с. 17-21 (2001)

Представлены экспериментальные факты перестройки структуры ударных волн при входе их в разрядный промежуток поперечного тлеющего разряда и затухающего тлеющего разряда. Найдено, что полный импульс давления в волне при этом сохраняется. Обнаружено немонотонное изменение "скорости звука" поперек разрядного промежутка, т.е. скорости ударной волны, при которой происходит полная дисперсия волны. Уточнены времена, на которых после выключения разряда происходят изменения в структуре волны. На основании экспериментальных фактов и полученных ранее результатов сделан вывод о механизме изучаемого эффекта, который связан с дисперсией распространения возмущений, составляющих структуру волны, в релаксирующей среде, каковой является и плазма тлеющего разряда. С помощью теории такого рода дисперсии, экспериментальных результатов и сравнении энергетических и временных характеристик внутренних состояний изучаемой плазмы и моды звуковых возмущений, ответственных в соответствии с экспериментом за появление эффекта, удалось определить состояние O₂(a¹Δ_g), релаксация которого определяет возникновение эффекта.

Дерибас А.А. «Метание металлических пластин тангенциальной детонационной волной» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 68-74 (2000)

Приведен краткий обзор результатов исследований в области двумерного метания металлических пластин, которые начались в 1960-е гг. в СО РАН под руководством академика М.А. Лаврентьева в связи с работами по сварке взрывом. Представлены также некоторые новые результаты, касающиеся использования для метания пластин промышленных взрывчатых веществ, работающих в условиях неидеальной детонации.

Пинаев А.В., Кузавов В.Т., Кедринский В.К. «Структура ударных волн в ближней зоне при взрыве пространственных зарядов в воздухе» Прикладная механика и техническая физика, № 5, с. 81-90 (2000)

Определены профили и величины давления в ударных волнах при взрыве в воздухе сферических, линейных и пространственных зарядов типа витка объемной спирали, плоских кольцевых витков и спиралей Архимеда различной длины. При взрыве колец и спиралей вдоль направления их осей вблизи зарядов регистрируется сложная структура волнового поля в виде последовательности нескольких ударных волн, наблюдаются более слабое затухание ударных волн с расстоянием и амплитуды давления в 2–3 раза выше, чем в случае со сферическим зарядом той же массы. Установлено, что увеличение длины плоской спирали не приводит к росту максимального давления в ударной волне на расстояниях порядка нескольких шагов спирали от ее плоскости. С удалением от пространственных зарядов различной формы, но одинаковой массы значения давлений во фронте ударных волн совпадают и асимптотически стремятся к значениям параметров сферического взрыва при существенном увеличении длительности излученного пространственным зарядом волнового пакета. Приведены зависимости для оценки амплитуд давления ударных волн в ближней зоне взрыва.

Фёдоров А.В., Михайлов А.Л., Финюшин С.А., Калашников Д.А., Чудаков Е.А., Бутусов Е.И., Гнутов И.С. «Определение порога регистрации минимальной удельной массы частиц при исследовании ударно-волнового пыления поверхности материалов» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 76-81 (2018)

В условиях ударно-волнового нагружения с поверхности материалов происходит выброс частиц. Приведены результаты экспериментов по определению минимальных значений удельной массы частиц, при которых скорость их движения можно зарегистрировать с помощью гетеродин-интерферометра (методика PDV). Описан эффект многократного сдвига частоты доплеровского сигнала при отражении лазерного излучения от поверхности металлов и полупрозрачного слоя пылевых частиц.

Тен К.А., Прууэл Э.Р., Кашкаров А.О., Рубцов И.А., Антипов М.В., Георгиевская А.Б., Михайлов А.Л., Спирин И.А., Аульченко В.М., Шехтман Л.И., Жуланов В.В., Толочко Б.П. «Регистрация выброса частиц из ударно-нагруженных металлов методами синхротронного излучения» Физика горения и взрыва, 54, № 4, с. 103-111 (2018)

Проведены измерения распределения массы вдоль потока микрочастиц с использованием синхротронного излучения от коллайдера ВЭПП-3. Использование мягкого спектра излучения позволило измерить потоки микрочастиц с рекордной (минимальной) удельной плотностью (1 мг/см³). Одновременная регистрация потоков микрочастиц с помощью пьезодатчиков дает возможность сравнить и дополнить их показания.

Репина А.В., Репин В.Б., Иванова А.А. «Экспериментальное исследование эволюции ударных волн в засыпке» Вестник Казанского государственного технического университета им. А. Н. Туполева, 74, № 1, с. 15-22 (2018)