Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

06.18 Термоакустика, высокотемпературная акустика, фотоакустический эффект

 

Тазиев Р.М. «Температурные свойства поверхностных акустических волн в кристаллах a-GeO2» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 3, с. 284-289 (2020)

Проведено численное исследование температурных свойств поверхностных акустических волн (ПАВ) в кристалле a-GeO2, выращенного из расплава. Показано, что изменение скорости ПАВ существенным образом зависит только от изменения трех упругих постоянных: C66, C44, C14 для срезов, ориентации кристалла, где ПАВ имеет большие значения коэффициента электромеханической связи. ТКЗ волны для этих срезов находится в диапазоне –25 ppm/°С до –50 ppm/°С. В отличие от кристалла a-SiO2, величина ТКЗ поверхностной волны для Z, Y-срезов и Z-повернутых срезов не равна нулю ни для одной ориентации кристалла a-GeO2. Она сравнима по величине со значениями ТКЗ для поверхностной волны в танталате лития. Рассчитана частотная зависимость проводимости встречно-штыревых преобразователей (ВШП) ПАВ с числом электродов 100 и периодом структуры 20 микрон для кристалла a-GeO2, выращенных из расплава и гидротермальным методом. Вытекающая акустическая волна, генерируемая в ВШП в Z+ 120°, X-срезе кристалла, имеет коэффициент электромеханической связи, который в 5 раз меньше, чем ПАВ. Этот срез кристалла a-GeO2 наиболее интересен для применений в устройствах на ПАВ.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 3, с. 284-289 (2020) | Рубрики: 06.13 06.18

 

Суржиков С.Т. «Теплообмен и ионизация при неравновесном обтекании затупленной пластины гиперзвуковым потоком» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 109-124 (2021)

Выполнено расчетное исследование процессов теплообмена и ионизации воздуха у поверхности затупленных пластин с радиусами затупления Rn = 0.2 и 0.66 см, обтекаемых газом в широком диапазоне параметров набегающего потока. Построены поля температур поступательных и колебательных степеней свободы молекулярных компонент, концентраций атомарных и молекулярных компонент, а также электронных концентраций вблизи поверхности. Рассчитанные плотности конвективных тепловых потоков сравниваются с данными, предсказываемыми корреляционными соотношениями Фея–Риддела, Детры–Кэмпа–Риддела и Фенстера. В рассмотренных случаях объемная доля ионизованных компонент не превосходит 1%. Однако выделены режимы слабой и сильной ионизации. Граница между этими двумя режимами определена в работе по величине критической электронной концентрации, определяемой для частот 3.3–35 ГГц радиоволн, использованной с целью измерения электронных концентраций в летном эксперименте RAMC-2.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 109-124 (2021) | Рубрики: 06.18 08.08

 

Колесников А.Ф., Лукомский И.В., Сахаров В.И., Чаплыгин А.В. «Экспериментальное и численное моделирование теплообмена поверхности графита в недорасширенных струях диссоциированного азота» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 136-144 (2021)

На индукционном ВЧ-плазмотроне ВГУ-4 (ИПМех РАН) проведены эксперименты по теплообмену в недорасширенных сверхзвуковых струях высокоэнтальпийного азота с графитовым образцом при давлении в барокамере 8.5 гПа, расходе газа через разрядный канал 3.6 г/с, мощности ВЧ-генератора 64 кВт. Использовались водоохлаждаемые конические сопла с диаметрами выходных сечений 30, 40 и 50 мм. Для условий экспериментов в сверхзвуковых режимах численным методом в рамках уравнений Навье–Стокса и упрощенных уравнений Максвелла выполнено моделирование течений плазмы азота в разрядном канале плазмотрона и обтекания недорасширенными струями диссоциированного азота цилиндрической державки с графитовым образцом. Из сопоставления экспериментальных и расчетных данных по тепловым потокам к поверхности образца определен эффективный коэффициент гетерогенной рекомбинации атомов азота на поверхности графита при температурах 2273–2500 K.

Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 6, с. 136-144 (2021) | Рубрики: 06.18 08.15

 

Полякова П.В., Баимова Ю.А. «Сдвиговые деформации как способ получения композитной структуры Al-Cu: атомистическое моделирование» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 4, с. 419-423 (2020)

Одним из важных направлений исследования в последние годы является поиск способов получения in-situ композитов, которые формируются в процессе обработки отдельных слоев металла естественным образом. Твердость подобных систем в значительной степени зависит от формирования прочных интерметаллидных фаз, что происходит уже на стадии обработки. Именно поэтому исследователей особенно привлекают подобные соединения, в частности композиты, полученные на основе алюминия и меди, которые хорошо показали себя в практическом применении, например в авиастроении. Однако, не все эксперименты позволяют детально изучить формирование структуры на атомистическом уровне, из-за чего исследователи все чаще прибегают к различным методам моделирования, одним из которых является метод молекулярной динамики, позволяющий детально проанализировать особенности структурных и фазовых превращений. В данной работе методом молекулярной динамики исследовано перемешивание атомов по поверхности композита Cu-Al. Композит был получен из отдельных пластин Al и Cu посредством воздействия одновременно сжимающих и сдвигающих компонент деформации, что является имитацией кручения под высоким давлением. Экспериментальные данные подтверждают возможность получения нескольких твердых интерметаллидных фаз в процессе такой обработки. Из карты напряжений видно, что сдвиговые деформации способствуют более равномерному распределению напряжений и соответственно более быстрому перемешиванию атомов на границе. Следующим этапом, облегчающим диффузию атомов, является отжиг при 450°С. Показано, что данный способ обработки значительно ускоряет формирование композита, имеющего прочную интерметаллидную структуру.

Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 17, № 4, с. 419-423 (2020) | Рубрики: 04.01 06.18 08.13