Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

08.10 Ударные и взрывные волны, звуковой удар

 

Пучков А.С., Гук И.В., Спивак А.И., Васильева С.Н. «К вопросу применения цифровых измерителей скорости ударных волн для регистрации уровня избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при полигонных испытаниях устройств для защиты от взрыва» Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 1(131), с. 139-148 (2024)

Рассмотрен вопрос измерения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны с использованием цифровых измерителей скорости ЦИС-5 как альтернативы использованию пьезоэлектрических датчиков давления ПД-7-1,5М. Установлено, что погрешность определения избыточного давления во фронте воздушной ударной волны с использованием цифровых измерителей скорости ЦИС-5 составляет 27–51%.

Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук, № 1(131), с. 139-148 (2024) | Рубрики: 08.10 14.02

 

Белолуцкий Ф.А., Шепелев В.В., Фортова С.В. «Применение WENO-схем для моделирования ударно-волновых процессов» Математическое моделирование, 36, № 2, с. 35-40 (2024)

Работа посвящена анализу WENO-схем для решения одномерных уравнений Эйлера с уравнением состояния типа Ми–Грюнайзена. Представлены модификации WENO-схем в характеристических переменных с сохраняющим монотонность (monotonicity-preserving, MP) лимитером, являющиеся наименее диссипативными и осциллирующими. Разработана модифицированная схема MP-WENO-SM, демонстрирующая наименьшую амплитуду осцилляций решения на тестовых задачах с разрывными начальными данными.

Математическое моделирование, 36, № 2, с. 35-40 (2024) | Рубрика: 08.10

 

Линник Е.Ю., Котов В.Л., Константинов А.Ю. «Моделирование процессов динамического внедрения пространственных тел в сжимаемую упругопластическую среду» Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 92-108 (2017)

Рассматривается задача о нормальном ударе и проникании жестких пространственных тел в полупространство, занимаемое упругопластической средой. Для среды проникания принимается модель линейно сжимаемой упругопластической среды при линейной зависимости предела текучести от давления (условие пластичности Мизеса–Шлейхера–Боткина). Решение задачи осуществляется численно в трехмерной постановке с применением пакета программ LS-Dyna. Упругопластическая среда проникания рассматривается на неподвижной эйлеровой сетке с выделением пустых ячеек, в которые материал перетекает в процессе деформирования. Ударники моделируются жестким недеформируемым телом в лагранжевой системе координат. Для сравнения, параметры процесса проникания – силы сопротивления внедрению и глубины проникания ударников получены также в рамках модели локального взаимодействия на основе аналитического решения задачи о расширении сферической полости. Ранее на основе данных обращенных экспериментов и численных расчетов в осесимметричной постановке показана применимость модели локального взаимодействия к определению силовых и кинематических характеристик острых конических тел. Проверка применимости модели для описания движения пространственных тел в полной трехмерной постановке ранее не проводилась. Исследуемые тела – круговой конус, трех- и четырехгранные пирамиды, тело с звездообразным поперечным сечением – обладают одинаковой площадью основания, нормаль к боковой поверхности тел составляет с направлением движения постоянный угол 60 градусов. Особенностью построения формы рассматриваемых пространственных тел является тот факт, что в рамках модели локального взаимодействия эти тела должны обладать одинаковым сопротивлением внедрению, совпадающим с сопротивлением внедрению кругового конуса. Все эти тела имеют высоту меньше высоты конуса. Приводятся результаты трехмерных численных расчетов проникания тел по нормали в упругопластическую среду с дозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями, демонстрирующие увеличение сопротивления внедрению, пропорциональное уменьшению высоты тела. Для рассмотренных тел одинаковой высоты изменения в форме поперечного сечения не приводят к существенным отличиям в силе сопротивления и глубине проникания.

Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика, № 4, с. 92-108 (2017) | Рубрики: 08.10 09.03

 

Белов И.А., Бельков С.А., Бондаренко С.В., Вергунова Г.А., Воронин А.Ю., Гаранин С.Г., Головкин С.Ю., Гуськов С.Ю., Демченко Н.Н., Деркач В.Н., Змитренко Н.В., Илюшечкина А.В., Кравченко А.Г., Кузина А.А., Кузьмин И.В., Кучугов П.А., Мюсова А.Е., Рогачев В.Г., Рукавишников А.Н., Соломатина Е.Ю., Стародубцев К.В., Стародубцев П.В., Чугуров И.А., Шаров О.О., Яхин Р.А. «Генерация плоской стационарной ударной волны при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 581-588 (2024)

Экспериментально обоснована генерация в твердом веществе мощной лазерно-индуцированной ударной волны с длительным периодом стационарного распространения плоского фронта при предельно высокой передаче давления твердому веществу от малоплотного поглотителя излучения тераваттного лазерного импульса. Эксперименты выполнены с плоскими мишенями, содержащими слой алюминия различной формы и слой поглотителя лазерного излучения из пористого вещества с плотностью 0.01–0.025 г/см3. Мишени облучались импульсами излучения второй гармоники Nd-лазера с интенсивностью 1013–5·1013 Вт/см2. Зарегистрировано стационарное распространение плоских ударных волн в алюминиевом слое со скоростью 20–30 км/с в течение времени более 1 нс при близком к предельному увеличении давления от 3–3.5 Мбар в слое поглотителя до 7–10 Мбар в слое алюминия. Результат в значительной степени развивает возможности прецизионного управления пространственно-временной динамикой ударных волн в исследованиях уравнения состояния вещества.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 581-588 (2024) | Рубрика: 08.10

 

Конюхов А.В. «Термодинамический критерий нейтральной устойчивости ударных волн в гидродинамике и его следствия» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 589-602 (2024)

Показано, что критерий Конторовича нейтральной устойчивости релятивистских ударных волн (релятивистский аналог критерия Дьякова–Конторовича в классической гидродинамике), после исключения производной вдоль ударной адиабаты Тауба–Гюгонио с использованием соотношений на релятивистском ударно-волновом разрыве, сводится к ограничению на изоэнтальпийную производную внутренней энергии по удельному объему в системе покоя: p>–∂ε/∂vθ>p0. Полученная формулировка справедлива и в классической гидродинамике. Выведены следствия данной формулировки для ударных волн с однофазным и двухфазным конечными состояниями в среде с фазовым переходом первого рода. Показано влияние параметра Риделя и изохорной теплоемкости на реализуемость нейтрально устойчивых ударных волн. В модельной постановке задачи исследовано влияние локальной термодинамической неравновесности на затухание возмущений нейтрально устойчивой ударной волны.

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 165, № 4, с. 589-602 (2024) | Рубрика: 08.10

 

Бойко В.М., Поплавский С.В. «Срывные режимы разрушения капли воды в ударных волнах» Физика горения и взрыва, 60, № 2, с. 136-144 (2024)

Работа является обобщением экспериментальных исследований разрушения капель воды в потоке за проходящей ударной волной в диапазоне скоростей газового потока 40≤U≤175 м/с. В указанном диапазоне скоростей происходит смена двух механизмов срывного разрушения капли с доминирующим влиянием силы инерции при деформации капли или силы вязкого трения при срыве пограничного слоя. Анализ смены механизмов распада построен на основе обширного наблюдательного материала и количественных данных по динамике капли и задержкам ее разрушения, полученных высокоскоростным методом визуализации с лазерным стробоскопическим источником света. По данным экспериментов и результатам параметрического анализа построена физическая модель процесса и получены критерии смены срывных механизмов разрушения капли. Ключевые слова: аэродинамическое разрушение капель, ударные волны, срывные механизмы массоуноса

Физика горения и взрыва, 60, № 2, с. 136-144 (2024) | Рубрика: 08.10

 

Ткаченко Л.А. «Осаждение табачного дыма при колебаниях в закрытой трубе вблизи резонанса» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 150-153 (2018)

9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 150-153 (2018) | Рубрики: 04.09 08.10

 

Лопато А.И. «Численное исследование процесса инициирования детонационной волны при использовании эллиптических отражателей» 9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 107-111 (2018)

Математическое моделирование течений с волнами детонации (сверхзвуковыми волнами горения) в результате решения уравнений Эйлера для невязкого газа, дополненных моделью кинетики химических реакций, берет свое начало в конце 1970-х годов. Среди многочисленных работ, посвященных исследованию проблем детонационной волны (ДВ), отдельным вопросом является задача об инициировании и распространении ДВ в областях сложной формы. Для моделирования в таких областях часто применяются блочно-структурированные расчетные сетки и схемы низкого порядка аппроксимации. Развитие математического аппарата способствует проведению исследований на неструктурированных расчетных сетках, что позволяет более подробно численно описывать криволинейные границы тел и расчетной области. В данной работе рассматривается инициирование ДВ при использовании профилированных торцов канала, а именно, так называемых, эллиптических отражателей. Целью работы является реализация вычислительной методики повышенного порядка аппроксимации для расчета двумерных течений газа с химической реакцией на треугольных неструктурированных сетках, а также применение вычислительной методики к исследованию механизмов инициирования детонационных волн при использовании эллиптических отражателей.

9-я Международная конференция – школа молодых ученых «Волны и вихри в сложных средах». Москва, 05–07 декабря 2018 г., с. 107-111 (2018) | Рубрики: 04.12 05.03 08.07 08.10