Хромов А.А., Луцкий В.А. «Исследование динамики потока акустических сигналов при формировании поверхности разрыва на образце из пластичного материала» Геофизические исследования, 12, № 1, с. 71-78 (2011)

Рассматриваются результаты эксперимента по изучению процесса разрушения образцов из пластичного однородного материала (эпоксидных блоков) при силовом воздействии невзрывной разрушающей смеси (НРС), размещаемой в шпуре внутри блока. Контроль режимов нагружения и разрушения образцов производился средствами акустических измерений и тензометрии. Для регистрации и обработки сигналов акустической эмиссии (АЭ) использовался комплекс Alinе 32D, для регистрации тензосигналов (измерения деформаций) – система тензометрии MD 155. Предлагается способ проведения локации источников сигналов на выделенных интервалах времени на основе анализа моментов вступления сигналов АЭ.

Тагизаде Д., Ахмади М. «Классификация с использованием компонентного анализа сигналов акусической эмиссии, полученных во время испытания на растяжение однонаправленного пропиленового волокна с ультравысоким молекулярным весом, упрочненного эпоксидными композитами» Дефектоскопия, № 7, с. 79-90 (2011)

Цель исследования – использование математической методики для оценки механизма разрушения в образцах пропилена с ультравысоким молекулярным весом/эпоксидный композит с различной конфигурацией, основанной на анализе представленных сигналов акустической эмиссии. Компонентный анализ – мощный инструмент, который можно использовать для классификации наблюдаемых переходных процессов акустической эмиссии. Работа выполнена на однонаправленных образцах эпоксидной смолы L160, образцах пропилена с ультравысоким молекулярным весом/эпоксидный композит, подвергшихся растягивающей нагрузке. Используя модель образцов с доминирующим механизмом разрушения, была установлена корреляция между наблюдаемыми механизмами роста дефектов и результатом вариации параметра акустической эмиссии в анализе основной компоненты. Результаты исследования показали, что компонентный анализ – эффективный инструмент идентификации мод разрушающей, таких как растрескивание матрицы, разрыхление волокна/матрицы, разрыв и "выход" из пропилен-эпоксидного композита. Наличие мод разрушения в пропилен-эпоксидных композитах доказано изображениями с электронного сканирующего микроскопа.

Панин С.В., Бяков А.В., Любутин П.С., Башков О.В. «Стадийность локализованной пластической деформации при растяжении образцов сплава Д16АТ по данным акустоэмиссии, картирования деформации на поверхности и тензометрии. I. образцы с отверстиями различного диаметра» Дефектоскопия, № 9, с. 47-61 (2011)

Путем комбинированного использования методов акустической эмиссии, картирования деформации на поверхности и тензометрии исследовали развитие деформации и разрушения в образцах сплава Д16АТ с центральным отверстием. Выделены три характерные стадии развития деформации. Изменение продолжительности характерных стадий по данным анализа всех информативных параметров свидетельствует о постепенном увеличении удельной длительности для второй стадии и ее постоянстве для третьей. Показано, что стадийный подход при исследовании и контроле процессов деформации и разрушения в случае невысокой степени концентрации напряжений является достаточно информативным и взаимодополняющим. Однако длительность стадий, выявленных по данным регистрации информативных параметров, может заметно различаться, что связано с чувствительностью каждого из методов к деформационным дефектам на каждом масштабном уровне, а также чувствительностью/разрешением регистрирующей аппаратуры.

Морозов В.А., Петров Ю.В., Савенков Г.Г. «Критерий ударно-волнового инициирования детонации в твердых взрывчатых веществах» Доклады академии наук, 445, № 3, с. 286-288 (2012)

Дубовик А.В., Матвеев А.А. «Взрывоподобные реакции в поливинилхлориде при ударе» Доклады академии наук, 446, № 4, с. 420-422 (2012)

Веттегрень В.И., Куксенко В.С., Щербаков И.П. «Кинетика эмиссии света, звука и радиоволн из монокристалла кварца после удара по его поверхности» Журнал технической физики, 81, № 4, с. 148-151 (2011)

Удар стальным бойком по поверхности монокристалла кварца приводит к появлению волн деформации и вызванных ими акустической (AE) и электромагнитной (EE) эмиссий. Одновременно в монокристалле возникают микротрещины, на берегах которых располагаются возбужденные свободные радикалы SiO. Релаксация электронного возбуждения ведет к появлению вспышек фрактолюминесценции (FL). Интенсивность вспышек пропорциональна площади поверхности микротрещин. Установлено, что линейные размеры микротрещин варьируют от ≈15 до 70 μm. На временных зависимостях AE и EE появление трещин вызывает изменения наклона временных зависимостей их интенсивности. Распределение микротрещин по размерам степенное, с показателем степени ≈2.

Фурса Т.В., Люкшин Б.А., Уцын Г.Е. «Связь электрического отклика с характеристиками упругих волн при ударном возбуждении гетерогенных диэлектрических материалов, содержащих пьезоэлектрические включения» Журнал технической физики, 83, № 2, с. 115-118 (2013)

Предложена физико-математическая модель электрического отклика на упругое ударное возбуждение пьезосодержащих гетерогенных материалов. С использованием аппарата механики сплошных сред теоретически рассчитаны параметры электрического сигнала при импульсном воздействии на диэлектрический образец, содержащий пьезоэлектрическое включение, и получена сходимость с экспериментальными результатами.

Левяков С.В. «Нелинейный пространственный изгиб криволинейных стержней с учетом поперечного сдвига» Прикладная механика и техническая физика, 53, № 2, с. 128-136 (2012)

Предложен конечный элемент для анализа нелинейного деформирования и устойчивости пространственных стержней при больших упругих перемещениях. Для учета поперечного сдвига использована модель Тимошенко. На примере задач нелинейного изгиба криволинейных стержней исследованы точность и сходимость численных решений.

Зуев Л.Б. «Об упругопластическом инварианте при деформации твердых тел» Прикладная механика и техническая физика, 54, № 1, с. 125-133 (2013)

Рассмотрены полученные из экспериментально установленного инвариантного для пластической и упругой деформации соотношения основные закономерности локализованного пластического течения в твердых телах, определяющие скорости распространения автоволн локализованной пластичности, дисперсии этих волн и зависимости длины автоволны от размера зерна. Установлена связь уравнений локализованной пластичности с уравнениями динамики дислокаций.

Панин В.Е., Егорушкин В.Е., Панин А.В. «Нелинейные волновые процессы в деформируемом твёрдом теле как многоуровневой иерархически организованной системе» Успехи физических наук, 182, № 12, с. 1351-1357 (2012)

DOI: 10.3367/UFNr.0182.201212i.1351

Федоров А.В., Михайлов А.Л., Антонюк Л.К., Назаров Д.В., Финюшин С.А. «Определение параметров детонационных волн в монокристаллах тэна и октогена» Физика горения и взрыва, 47, № 5, с. 117-122 (2011)

Проведены экспериментальные исследования параметров детонации в монокристаллах тэна и октогена. Зарегистрированы параметры состояния

Жерноклетов М.В., Ковалёв А.Е., Комиссаров В.В., Новиков М.Г., Зохер М.Э., Черне Ф.Дж. «Измерение скоростей звука за фронтом ударной волны в олове» Физика горения и взрыва, 48, № 1, с. 123-129 (2012)

Приведены результаты измерения двумя методами скорости звука в ударно-сжатых образцах олова с начальной плотностью 7.28 г/см³ и содержанием примесей не более 0.085%. В диапазоне давлений 30–150 ГПа скорость звука определена методом догоняющей разгрузки с использованием индикаторных жидкостей. Для регистрации свечения жидких индикаторов использовались оптические датчики на основе фотодиода. При давлениях ударного сжатия 5–18 ГПа скорость звука в олове измерена методом встречной разгрузки с применением манганиновых датчиков. Проведено сравнение экспериментальных данных с расчетами и результатами других авторов. Выявлены границы области плавления олова на ударной адиабате.

Смирнов Е.Б., Аверин А.Н., Лобойко Б.Г., Костицын О.В., Беленовский Ю.А., Просвирнин К.М., Киселёв А.Н. «Динамика фронта детонационной волны в твердых взрывчатых веществах» Физика горения и взрыва, 48, № 3, с. 69-78 (2012)

Определяющая роль формы фронта в процессе распространении детонационной волны в газообразных смесях была обоснована К. И. Щёлкиным при построении теории спиновой детонации. Впоследствии однозначная связь искривления фронта с параметрами детонационной волны была многократно подтверждена в экспериментах, в том числе для конденсированных взрывчатых веществ (ВВ). Существование такой связи легло в основу построения теории динамики детонационного фронта, получившей развитие к концу XX в. В работе приведены результаты исследования распространения фронта детонационной волны в цилиндрических образцах низкочувствительного ВВ различного диаметра при одноточечном и плосковолновом инициировании. Установлена однозначная связь скорости детонации с кривизной фронта детонационной волны. В предположении зависимости скорости детонации от кривизны фронта получены обыкновенные дифференциальные уравнения, описывающие профили стационарного двумерного детонационного фронта для зарядов ВВ в форме пластины, цилиндра и кольца. При этом учитывалось, что краевой угол между нормалью к фронту и краем ВВ уникален для каждой комбинации ВВ и материала облицовки. Обнаружено, что один и тот же профиль детонационного фронта соответствует нескольким комбинациям материала облицовки и определяющего размера заряда (толщины пластины, радиуса цилиндра или внутреннего радиуса кольца). Сравнение экспериментальных профилей фронта вблизи краев зарядов ВВ для этих комбинаций дает данные по зависимости скорости детонации от кривизны фронта для низких скоростей, соответствующих режимам вынужденной детонации. Анализ ранее полученных данных для детонирующих кольцевых зарядов низкочувствительного ВВ показал, что при уменьшении скорости детонации полная кривизна фронта стремится к пределу около 0.05 мм^–1, т. е. порядка обратного критического диаметра. Предел кривизны фронта позволяет предсказывать критический диаметр детонации.

Айзенберг-Степаненко М.В., Ошарович Г.Г., Шер Е.Н., Яновицкая З.Ш. «Численное моделирование ударно-волновых процессов в упругих средах и конструкциях. I. Метод решения и расчетные алгоритмы» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 1, с. 89-109 (2012)

Приведены алгоритмы конечно-разностного решения нестационарных волновых задач, позволяющие получить описание фронтов и фронтовых зон с минимальным влиянием паразитных эффектов численной аппроксимации. Основным условием построения алгоритмов расчета является сближение областей зависимости континуальных и разностных уравнений. Показано, что выполнение этого условия дает максимально точное описание волновых фронтов. Представлены численные решения ряда одномерных и двумерных волновых задач. Во второй части статьи будут приведены примеры численного моделирования прикладных задач динамики конструкций и геодинамики: ударная забивка сваи в грунт, формирование маятниковой волны в блочном массиве, напряженное состояние однородного массива в зоне взаимодействия с ударником, разрушение слоистой среды при действии локального импульса, высокоскоростное пробивание слоистой преграды.

Щербаков И.П., Куксенко В.С., Чмель А.Е. «Накопительная стадия сигналов акустической эмиссии при компрессионном и ударном разрушении гранита» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 4, с. 78-82 (2012)

Лабораторные образцы гранита разрушались одноосным сжатием и ударом падающего груза. Получены временные последовательности сигналов акустической эмиссии, генерируемой микротрещинами. Временное разрешение при ударном разрушении составляло 10 нс. В обоих режимах нагружения макроскопическому разрушению предшествовала стадия накопления мелкомасштабных повреждений. Время накопительной стадии при компрессионном разрушении было многократно больше времени протекания катастрофической стадии; при ударном разрушении наблюдалось обратное соотношение времен.

Айзенберг-Степаненко М.В., Шер Е.Н., Ошарович Г.Г., Яновицкая З.Ш. «Численное моделирование ударно-волновых процессов в упругих средах и конструкциях. Ч. II: Результаты решения прикладных задач» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 5, с. 84-103 (2012)

Приведены конечно-разностные алгоритмы решения нестационарных задач динамики упругих сред и конструкций. Выполнено численное моделирование следующих прикладных задач: удар жестким штампом по упругой полуплоскости, ударная забивка сваи, формирование маятниковой волны в блочной среде при действии локального импульса. Одной из целей проведенного моделирования является получение решений с минимальным влиянием паразитных эффектов численной аппроксимации. Проведено сравнение результатов, полученных по различным моделям упругой среды.

Зариковская Н.В., Зуев Л.Б. «Автоволны локализованного пластического течения и соотношение Холла–Петча в алюминии» Письма в Журнал технической физики, 36, № 5, с. 11-19 (2010)

Сопоставлены параметры макролокализации пластичеcкой деформации и параметры соотношения Холла–Петча для напряжения течения в образцах их поликристаллического алюминия с размером зерна от 0.008 до 5 mm. Установлено существование двух вариантов зависимости длины автоволны локализованной деформации от размера зерна с одной стороны и двух вариантов соотношении Холла–Петча с другой в исследованном диапазоне размеров зерен. Показано, что граница между вариантами зависимостей соответствует значению d ≈ 0.1 mm для обоих случаев. Прослежена связь картин локализации пластического течения с соотношением Холла–Петча.

Коренбаум В.И., Тагильцев А.А. «Снижение статического предела текучести охлажденной до –15° C тяжелой фракции нефти под действием сдвиговых ультразвуковых колебаний» Письма в Журнал технической физики, 36, № 5, с. 47-52 (2010)

На модельной лабораторной установке экспериментально выявлен эффект вызванного сдвиговыми ультразвуковыми колебаниями частоты 25 kHz статистически достоверного снижения нормированного на исходную температуру статического предела текучести тяжелой фракции нефти в пристеночном слое при температурах в диапазоне от –13 до –17.5°C. Определена величина эффекта, которая при удельной акустической мощности ультразвуковых колебаний порядка 0.002 W/cm² составила около 19%.