Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.03 Распространение интенсивных волн, пилообразные и слабые ударные волны

 

Копиченко А.В., Жабин Д.С., Курицын К.А., Михайлова Д.В. «Ударные волны» Научно-практическая студенческая конференция электроэнергетического факультета "Студенческая наука в XXI веке". Ставрополь, 14 января 2019 г., с. 91-94 (2019)

Научно-практическая студенческая конференция электроэнергетического факультета "Студенческая наука в XXI веке". Ставрополь, 14 января 2019 г., с. 91-94 (2019) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Гайфуллин А.М., Жвик В.В. «Нелокальный закон сохранения в свободной затопленной незакрученной струе» IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 197-199 (2021)

IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 197-199 (2021) | Рубрики: 05.03 05.09

 

Капралова А.С., Чернышов М.В., Шалимов В.П. «Анализ эмпирических соотношений, описывающих параметры ударной волны в ближней зоне источника импульсного энерговыделения» IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 208-210 (2021)

IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 208-210 (2021) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Шишкина И.А., Колесник Е.В. «Тестирование трёх методов подавления ударно-волновой неустойчивости на задаче гиперзвукового обтекания цилиндра» IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 240-242 (2021)

IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 240-242 (2021) | Рубрики: 05.03 08.10 08.14

 

Алексеев И.В., Тань Л., Кустова Е.В. «Исследование структуры ударной волны на основе континуального подхода и методом прямого статистического моделирования» IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 244-245 (2021)

IX Поляховские чтения. Санкт-Петербург, 09–12 марта 2021 г. Материалы международной научной конференции по механике, с. 244-245 (2021) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Глазова Е.Г., Кочетков А.В., Крылов С.В., Турыгина И.А. «Численное моделирование взаимодействия ударных волн с проницаемыми деформируемыми многослойными пакетами плетеных сеток» Проблемы прочности и пластичности, 78, № 1, с. 81-91 (2016)

Методами численного моделирования исследуются процессы взаимодействия ударных волн с проницаемыми однослойными и многослойными преградами. Рассматриваемые преграды представляют собой слои металлических плетеных сеток. Многослойные преграды состоят как из консолидированных плотно примыкающих слоев, так и из разнесенных на некоторое расстояние. Анализируются параметры проходящих и отраженных ударных волн в зависимости от интенсивности набегающей волны, количества слоев в пакете, расстояния между слоями пакета. Приводятся результаты расчетов параметров ударных волн при взрыве цилиндрического заряда конечной длины и волнового воздействия на проницаемый деформируемый цилиндрический пакет плетеных сеток. Численные результаты по параметрам проходящих через пакет сеток волн и остаточная форма упругопластически деформируемого пакета сеток сравниваются с известными экспериментальными данными.

Проблемы прочности и пластичности, 78, № 1, с. 81-91 (2016) | Рубрика: 05.03

 

Синичкина А.О., Крылова Е.Ю., Мицкевич С.А., Крысько В.А. «Динамика гибких балок при действии ударных нагрузок с учетом белого шума» Проблемы прочности и пластичности, 78, № 3, с. 280-288 (2016)

Рассматривается хаотическая динамика гибких изотропных балок Эйлера–Бернулли при действии бесконечной во времени ударной нагрузки с учетом белого шума. Построена математическая модель, разработан алгоритм расчета и создан программный комплекс. Рассмотрена консервативная система. Уравнение в частных производных сводится к задаче Коши. Исследованы три типа краевых условий. Установлено, что при действии на балку только белого шума разной интенсивности колебания хаотические. Если амплитуда ударной нагрузки численно равна или меньше интенсивности белого шума, то колебания хаотические, а если амплитуда ударной бесконечной во времени нагрузки больше или равна интенсивности белого шума, то поперечная нагрузка является доминирующей и возможны классические случаи перехода колебаний в состояние хаоса по сценарию Рюэля–Таккенса.

Проблемы прочности и пластичности, 78, № 3, с. 280-288 (2016) | Рубрика: 05.03

 

Герасимов С.И., Ерофеев В.И., Трепалов Н.А., Яненко Б.А., Герасимова Р.В. «Использование теневого фонового метода для регистрации ударной волны от взрыва заряда взрывчатого вещества цилиндрической формы» Проблемы прочности и пластичности, 80, № 1, с. 109-117 (2018)

Показана возможность применения теневого фонового метода для регистрации ударной волны несферической формы. В отличие от измерений с помощью датчиков давления, теневой фоновый метод позволяет получить двумерную картины распространения ударной волны. Для применения метода требуется простейший фон с яркостными различиями (трава, песок, лес), одна кинокамера и компьютер. Источником ударной волны являлся заряд взрывчатого вещества цилиндрической формы. Для визуализации ударной волны регистрируется освещенность, создаваемая взрывом заряда. Получена серия последовательных кадров процесса взрыва. На основе их анализа построены зависимости избыточного давления на фронте ударной волны от времени. Визуализация показывает неравномерное распространение ударной волны. Неравномерность избыточного давления на фронте волны уменьшается по мере ее распространения. Продемонстрирована возможность определения центра взрыва в плоскости регистрации по результатам визуализации ударной волны. Предполагается, что наличие многоракурсной видеорегистрации позволит получить трехмерную картину распространения ударной волны и определить координаты центра взрыва в пространстве.

Проблемы прочности и пластичности, 80, № 1, с. 109-117 (2018) | Рубрика: 05.03

 

Герасимов С.И., Ерофеев В.И., Каныгин И.И., Кикеев В.А., Фомкин А.П., Яненко Б.А., Герасимова Р.В. «Баллистика осколков кубической формы» Проблемы прочности и пластичности, 80, № 3, с. 368-379 (2018)

Представлены результаты расчетного исследования сверхзвукового обтекания потоком воздуха фрагментов кубической формы. Фрагменты были различным образом ориентированы относительно направления набегающего потока. Рассматривались кубики с длиной ребра 8 мм. Скорость набегающего потока воздуха изменялась в пределах значений числа Маха от 2 до 10. Расчет процесса обтекания проводился с использованием инженерной программы SolidWorks путем численного решения полных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье–Стокса. Для учета турбулентности использовалась κ-e-модель. Для воздуха применялось уравнение состояния совершенного газа. Начальные значения плотности, температуры и давления соответствовали нормальным условиям. Расчет разбивался на несколько этапов, в конце каждого из которых проводился анализ полученного решения и основанное на этом анализе измельчение счетной сетки в зонах высокоградиентного распределения параметров потока. Полное число счетных ячеек в конкретном расчете, как правило, не превышало 2,5·106. Точность полученных результатов оценивалась по характеру сходимости решения на каждом из рассматриваемых этапов расчета. Для уменьшения расчетных областей использовались условия симметрии. В процессе расчета определялись такие аэродинамические характеристики моделей, как коэффициенты сопротивления, строились картины полей обтекания. Значение коэффициента сопротивления в зависимости от скорости играет важную роль в баллистике осколков. Для сравнения представлены результаты экспериментального исследования сверхзвукового обтекания потоком воздуха осколков кубической формы, различным образом ориентированных относительно направления набегающего потока, представлены результаты визуализации процесса сверхзвукового обтекания фрагментов кубической формы с использованием метода теневого фотографирования. Показан характер уноса за счет аэротермомеханического разрушения осколка при гиперзвуковых скоростях с помощью импульсной рентгенографии. Эксперименты проводились в аэробаллистическом тире с использованием ствольных метательных установок. Помимо постов теневого фотографирования применялись посты импульсного рентгенографирования. На представленной рентгенограмме показан характерный унос материала при сверхзвуковом обтекании испытываемого образца из стали.

Проблемы прочности и пластичности, 80, № 3, с. 368-379 (2018) | Рубрики: 05.03 10.06

 

Иногамов Н.А., Перов Е.А., Жаховский В.В., Шепелев В.В., Петров Ю.В., Фортова С.В. «Лазерная ударная волна: пластичность, толщина слоя остаточных деформаций и переход из упругопластического в упругий режим распространения» Письма в ЖЭТФ, 115, № 2, с. 80-88 (2022)

Мощное лазерное воздействие вызывает необратимые изменения в кристаллической структуре мишени. Эти изменения лежат в основе технологий лазерного пининга (laser shock peening, LSP). В работе исследуется процессы, определяющие толщину слоя остаточных деформаций и связанных с ними остаточных напряжений. Известно, что прекращение пинингования связано с затуханием лазерной ударной волны. В работе получены новые сведения относительно того, каким образом протекает трансформация волны из упругопластического в упругий режим распространения в случае пикосекундного воздействия. Упругая волна бесполезна для пининга. Оказывается, во время трансформации исчезает классическая конфигурация с пластическим скачком и упругим предвестником перед ним. При этом передний край расширяющегося пластического слоя постепенно снижает свою скорость ниже объемной скорости звука, размазывается внутри волны разрежения и останавливается.

Письма в ЖЭТФ, 115, № 2, с. 80-88 (2022) | Рубрики: 05.03 05.04

 

Кудинов В.В., Крылов И.К., Корнеева Н.В. «Действие удара на волокно и композиционный материал на его основе» Физика и химия обработки материалов, № 6, с. 69-74 (2020)

Методом “Разрыв Ударом” (РУ) исследованы свойства и механизмы разрушения сверхвысокомолекулярного полиэтиленового (СВМПЭ) волокна и композиционного материала (КМ) на его основе с жесткой и пластичной матрицей при низкоскоростном ударе. Экспериментально обнаружено значительное отличие в деформационном поведении и механизмах разрушения при ударе СВМПЭ-волокна Dyneema®SK-75 и КМ на основе этого волокна. Установлено, что удар мало влияет на свойства изотропного СВМПЭ-волокна, при этом свойства волокна без матрицы при ударном нагружении в несколько раз превосходят свойства КМ на основе этого волокна. При ударе происходит взаимодействие между компонентами КМ, и такой КМ является анизотропным материалом, в котором с первого момента ударного нагружения и до разрушения КМ реализуется ступенчатый механизм деформации – так называемая “ступенчатая лестница деформации”. Ступенчатая деформация является основным механизмом деформации и разрушения анизотропных композиционных материалов при ударе.

Физика и химия обработки материалов, № 6, с. 69-74 (2020) | Рубрики: 05.03 08.10

 

Абузяров К.М., Абузяров М.Х., Глазова Е.Г., Кочетков А.В., Крылов С.В., Маслов Е.Е., Романов В.И. «Численное моделирование трехмерных процессов разгона упругопластических тел взрывом» Проблемы прочности и пластичности, 80, № 2, с. 255-266 (2018)

Описывается численная методика расчета трехмерных процессов разгона деформируемых тел продуктами детонации твердых взрывчатых веществ в воздухе. Численное решение уравнений совместного движения продуктов взрыва, воздуха и упругопластической среды производится в эйлеровых переменных на базе модифицированной схемы С.К. Годунова, единой как для газодинамических, так и для упругопластических течений, с применением точного решения задачи распада разрыва в средах и на границе газ–упругое тело. Методика использует три вида пространственных сеток. Первые сетки – наборы треугольников (STL-файлов), задающие поверхности объектов и отслеживающие эти поверхности в процессе движения. Вторые сетки – это базовые неподвижные декартовы сетки, вложенные в каждую среду. Третий вид сеток – локальные ортогональные подвижные сетки, привязанные к каждому треугольнику первого вида сеток. На базовых и локальных сетках происходит интегрирование уравнений динамики сплошной среды и взаимная интерполяция параметров между сетками различных видов. Для расчета процесса распространения детонации в твердом взрывчатом веществе используется алгоритм, основанный на принципе Гюйгенса и учете энерговыделения при приходе детонационной волны в интегрируемую ячейку. Приведены примеры численных расчетов разгона упругих и упругопластических тел, имеющих форму диска, тетраэдра и куба из различных материалов, примыкающих к заряду. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о применимости описанной методики для расчета связанных процессов разгона деформируемых тел продуктами детонации до торможения в окружающей среде. Выявлены закономерности процесса разгона при инициации детонации в центре сферического заряда. В частности, длительность времени разгона тела сопоставима с временем выхода детонационной волны на поверхность контакта; основные остаточные деформации, изменяющие геометрию тел, происходят на начальной стадии разгона и влияют на взаимодействие с продуктами детонации и на параметры движения тел; наблюдается значительная зависимость максимальной скорости разгона от начальной геометрии разгоняемого тела, его ориентации к детонационному фронту и деформационных свойств при одной и той же массе.

Проблемы прочности и пластичности, 80, № 2, с. 255-266 (2018) | Рубрики: 04.12 05.03

 

Тукмаков Д.А., Ахунов А.А. «Численное исследование влияния электрического заряда дисперсной фазы на распространение ударной волны из чистого газа в запылённую среду» Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 3, с. 183-192 (2020)

Рассматривается распространение ударной волны из чистого газа в гетерогенную смесь, состоящую из твердых частиц, взвешенных в газе и имеющих электрический заряд. Применяемая математическая модель учитывает скоростное и тепловое взаимодействие несущей и дисперсной компонент смеси. Силовое взаимодействие частиц и газа описывалось силой аэродинамического сопротивления. Несущая среда описывалась как вязкий сжимаемый теплопроводный газ. Уравнения математической модели решались явным конечно-разностным методом второго порядка точности с применением схемы нелинейной коррекции сеточной функции. Система уравнений математической модели дополнялась граничными и начальными условиями для искомых функций, описывающих динамику несущей и дисперсной компонент смеси. В результате численного моделирования было выявлено, что в электрически заряженной газовзвеси наблюдается отличие в давлении и скорости газа, «средней плотности» и скорости дисперсной компоненты от аналогичных величин в газовзвеси с электрически нейтральной дисперсной компонентой. При этом на участках канала, где значение «средней плотности» в электрически заряженной газовзвеси больше, чем в нейтральной, наблюдается рост давления и уменьшение скорости несущей среды.

Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика, 20, № 3, с. 183-192 (2020) | Рубрики: 04.12 05.03 08.10