Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.10 Ударные и взрывные волны, звуковой удар

 

Голубятников А.Н., Украинский Д.В. «О точных аналитических решениях уравнений газовой динамики» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 141-150 (2020)

В рамках одномерной нестационарной газовой динамики с плоскими волнами развивается теория построения точных аналитических решений задачи Коши с помощью степенных рядов по специальной временной переменной, вид которой определяет конкретный класс движения. В общем виде рекуррентные соотношения на коэффициенты конечны и устроены таким образом, что для вычисления искомых функций не нужно решать дифференциальных уравнений или интегрировать, все члены рядов определяются последовательно по начальным условиям только с использованием алгебраических операций и дифференцирования. Данное обстоятельство позволяет также находить члены рядов точно с помощью любого математического пакета, допускающего символьные преобразования. Обсуждаются необходимые граничные условия и излагается методика контроля поведения рядов. Разбираются примеры физических задач, решаемых разработанным методом.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 3, с. 141-150 (2020) | Рубрики: 06.01 08.10

 

Богданов А.Н. «Динамика ударных волн в средах с продольной стратификацией» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 5-6 (2020)

Рассмотрены задачи динамики плоских ударных волн в средах с одномерной продольной стратификацией плотности. Обсуждаются обоснование, особенности и границы применимости метода Уизема расчета параметров процесса распространения волны. Получена зависимость скорости плоской ударной волны от плотности среды перед ее фронтом для любой интенсивности волны.

Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 491, № 1, с. 5-6 (2020) | Рубрика: 08.10

 

Журавская Т.А., Левин В.А. «Управление детонационной волной в канале с препятствиями посредством предварительной подготовки газовой смеси» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 59-68 (2020)

Используя детальный кинетический механизм химического взаимодействия, численно исследовано влияние предварительной подготовки стехиометрической водородно-воздушной смеси (разложения части молекулярных водорода и кислорода на атомарные газы) на характеристики волны детонации с целью управления детонационным горением в плоских каналах с препятствиями. Установлено, что указанная частичная начальная диссоциация может использоваться для предотвращения гашения детонации в каналах как с одиночным препятствием, так и с множественными барьерами. Обнаружено, что получаемая в результате подготовки смесь отличается от начальной водородно-воздушной смеси качественно иным характером реинициирования детонации после взаимодействия с препятствиями.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 59-68 (2020) | Рубрики: 08.10 08.11

 

Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д., Перов А.А., Смотрова Л.В. «Эффект высокоскоростного перехлёста в ударной волне с предельным сжатием» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 3, с. 90-97 (2019)

Представлены некоторые результаты аналитического исследования поступательной неравновесности в ударной волне. Они были сформулированы ранее в систематических исследованиях авторов. Проанализированы аналитические модели высокоскоростной поступательной неравновесности в бинарных газовых смесях. Рассмотрен эффект высокоскоростного перехлёста в ударной волне с предельным сжатием. Показано, что максимум этого эффекта удовлетворяет принципу независимости от числа Маха.

Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 3, с. 90-97 (2019) | Рубрика: 08.10

 

Зиборов В.С., Ростилов Т.А. «Скорость деформации при ударном сжатии в полимеризованной эпоксидной смоле» Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 90-97 (2019)

Исследованы ударно-волновые свойства модифицированной эпоксидной смолы Этал-370, полимеризованной отвердителем Этал-45М. Измерена ударная адиабата в координатах массовая скорость – скорость ударной волны; она не отличается от ранее полученных ударных адиабат эпоксидных смол на масштабе исследованного диапазона массовых скоростей. Обнаружено, что степенная зависимость скорости деформации во фронте ударной волны от давления за её фронтом имеет показатель 6,3, что превышает ранее полученную для сплошных твёрдых материалов обобщающую степень 4.

Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Физика–Математика, № 4, с. 90-97 (2019) | Рубрика: 08.10

 

Киселев А.Б., Логинов Д.П. «Численное моделирование необратимого деформирования и фрагментации осесимметричной стальной камеры при взрыве заряда в её полости» Прикладная физика и математика, № 3, с. 3-9 (2020)

Представлены расчёты необратимого динамического деформирования и фрагментации цилиндрической стальной камеры при действии интенсивной кратковременной нагрузки, обусловленной взрывом заряда конденсированного ВВ в её полости. Расчеты проведены при использовании разработанной численной методики, основанной на применении интегрального критерия, начала макроразрушения предельной удельной диссипации, а также на вероятностной теории типа Вейбулла. Задача имеет непосредственное отношение к проблеме хранения и транспортировки опасных веществ, а также защиты от взрывного воздействия обнаруженных неизвестных объектов в местах скопления людей.

Прикладная физика и математика, № 3, с. 3-9 (2020) | Рубрики: 04.12 08.10

 

Шигабутдинов Ф.Г., Муртазин Р.З., Мухутдинов Р.Ф. «Поперечные волны в цилиндрической оболочке при продольном ударе» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 263-267 (2007)

С одной стороны, цилиндрические оболочки переменной толщины находят достаточно широкое применение в инженерной практике. С другой стороны, переменность толщины оболочки может появиться из-за нарушений и сбоев в технологии изготовления оболочки. В этом случае переменность толщины выступает как дефект оболочки. Ранее рассматривалось выпучивание ступенчато переменных по длине цилиндрических оболочек, изготовленных из ортотропного материала и приводился тестовый пример на выпучивание изотропной цилиндрической оболочки при продольном ударе абсолютно твердым телом, толщина которой меняется от одного продольного радиального сечения к другому. Вдоль фиксированного продольного радиального сечения толщина оболочки оставалась постоянной. В данной работе получено развитие решения предыдущей задачи. В частности: удалось уменьшить величину шага по угловой координате вдвое и довести числовой эксперимент до шести пробегов волны. Задача ставится и решается в неосесимметричной постановке.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 263-267 (2007) | Рубрики: 04.15 05.04 08.10

 

Шиндяпин Г.П., Гамаюнова Е.Н. «К теории нелинейных взаимодействий ударных волн в условиях парадокса Неймана» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 6, с. 55-70 (2004)

На основе анализа общей постановки краевых задач взаимодействия УВ и их асимптотических решений проведены аналитические исследования параметров, характеризующих образующиеся ударно-волновые структуры при невырожденных и вырожденных нерегулярных и регулярных взаимодействиях. Найдены аналитические выражения для границ областей существования различных ударно-волновых структур. С помощью класса точных решений проведен анализ полей давлений (скоростей) различных структур нерегулярных взаимодействий ударных волн.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 6, с. 55-70 (2004) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Шиндяпин Г.П., Матутин А.А. «Аналитическое исследование класса задач рефракции с невырожденным фронтом преломленной ударной волны на поверхности газ–газожидкостная среда» Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 268-278 (2007)

Исследуются процессы рефракции ударной волны на свободной поверхности, разделяющей газовую и газожидкостную (пузырьковую) среды. Выявлено влияние основных параметров на интенсивность преломленной ударной волны, другие параметры и режимы рефракции. Определен класс задач рефракции для которых интенсивность преломленной ударной волны сравнима с интенсивностью падающей ударной волны. В исследованиях, приведенных ранее рассматривались в основном задачи, характеризуемые вырождением фронта преломленной ударной волны.

Прикладная математика и механика: сборник научных трудов. Вып. 7, с. 268-278 (2007) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Лу С.Г., Йи С.Х., Хе Л., Ганг Д.Д., Ню Х.Б. «Экспериментальное исследование нестационарных характеристик взаимодействия ударной волны с турбулентным пограничным слоем» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 137-150 (2020)

Взаимодействие ударной волны с турбулентным пограничным слоем исследовано экспериментально в аэродинамической трубе с низким уровнем шума при числе Маха 3.4. Угол генератора ударной волны составлял τ=15° и число Рейнольдса на единицу длины равнялось 6.30·106 m–1. Температура стенок и распределение давления на них во время процесса возмущения турбулентного пограничного слоя ударной волной были получены на основе метода температурно-чувствительного окрашивания и системы определения параметров воздуха, установленной заподлицо на стенке трубы, при этом основное поле течения в области взаимодействия было секционировано. Одновременно используя средства рассеяния плоскополяризованного лазерного излучения наномаркерами, в области взаимодействия были зарегистрированы мгновенные тонкие структуры и на их основе проанализирована пространственно-временная эволюция структуры течения. Изображения, полученные методами визуализации течения, показали, что место колебаний индуцированной ударной удовлетворяет нормальному распределению. При сравнении изображений, полученных при визуализации течения, и данных измерений температуры была обнаружена корреляция между структурой течения в области взаимодействия и изменением температуры стенки. В то же время колебания давления на стенке в центральной части области взаимодействия ударной волны и турбулентного пограничного слоя были измерены высокочастотным датчиком пульсационного давления. Результаты измерений плотности энергетического спектра показали, что при воздействии ударной волны, приходящей из генератора ударных волн, на интервале колебаний индуцированной ударной волны имеются две характеристических частоты сигнала, равные 12 и 30 кГц. Для сигнала с частотой 12 кГц величина частоты и амплитуда возрастали от зоны турбулентного пограничного слоя к области местного отрыва потока, и энергия колебаний индуцированной ударной волны увеличивалась. В каждой точке измерений амплитуда пика сигнала постепенно уменьшалась от области местного отрыва потока к зоне его вторичного присоединения, тогда как энергия сигнала постепенно ослабевала. Для высокочастотного сигнала на частоте 30 кГц изменение частоты каждого канала было относительно небольшим, сравнительно устойчивым, и энергия сигнала фокусировалась.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 4, с. 137-150 (2020) | Рубрики: 05.03 08.10