Антипов М.В., Юртов И.В., Утенков А.А., Федосеев А.В., Огородников В.А., Михайлов А.Л. «Особенности работы пьезоэлектрических датчиков при линейном нарастании давления» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 157, № 4, с. 617-623 (2020)

Электрическая реакция и процессы, происходящие в пьезоэлементах, подвергающихся воздействию импульсного давления, обычно описываются для двух крайних случаев: когда время изменения давления гораздо больше времени пробега звуковой волны через пьезоэлемент, при этом давление во всем пьезоэлементе можно считать одинаковым, - режим тонкого датчика, и при нагружении ударной волной прямоугольной формы, когда фронт ударной волны разделяет пьезоэлемент на сжатую и несжатую зоны, – режим толстого датчика. В первом случае напряжение на пьезоэлементе и возникающие в нем электрические поля прямо зависят от подключаемой электрической нагрузки, а выделяемый заряд пропорционален прикладываемому давлению (в линейной области). Во втором случае генерируемый пьезоэлементом ток пропорционален давлению ударно-волнового нагружения, а поля в объеме пьезоэлемента возникают даже в случае короткого замыкания его электродов. В данной работе рассмотрен случай электрической реакции пьезоэлектриков на воздействие давления, значительно изменяющегося за время, соизмеримое со временем пробега звуковой волны по пьезоэлементу. Такая ситуация возникает, например, когда на пьезодатчик налетает высокоскоростной поток частиц, образующийся при выходе ударной волны на свободную поверхность металлической пластины (пыление) [e20049-1,e20049-2,e20049-3,e20049-4]. Расчеты, проведенные в рамках разработанной математической модели, показали, что при нарастающем давлении на пьезоэлемент в его объеме возникают неоднородные по толщине пьезоэлемента электрические поля, величины которых зависят от скорости нарастания давления, а выделяемый электрический заряд пропорционален среднему давлению в пьезоэлементе. При определенных условиях эти поля могут достигать значений, приводящих к возникновению пробойных явлений в пьезоэлементе и к искажению генерируемых сигналов. Приведены экспериментально наблюдавшиеся случаи проявления пробойных эффектов при воздействии на пьезоэлементы быстро нараставших давлений. DOI: 10.31857/S0044451020040045

Черноскутов А.С., Мартюшев Л.М. «Морфологическая устойчивость поверхности пузыря при динамическом режиме роста. Двумерный случай» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 157, № 4, с. 624-629 (2020)

Проведен линейный анализ на морфологическую устойчивость круглого пузыря, нестационарно растущего в двумерной жидкости. Изменением температуры и вязкостью пренебрегается, среды считаются несжимаемыми, а давление внутри пузырька считается постоянным. Начиная с некоторого критического размера (кинетической спинодали), наблюдается переход от устойчивого к неустойчивому росту, что является принципиальным отличием от известного решения для трехмерного случая. Получено приближенное уравнение для расчета спинодали. DOI: 10.31857/S0044451020040057

Чефранов С.Г. «Диссипативная неустойчивость ударных волн» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 157, № 4, с. 754-764 (2020)

Получено новое условие линейной неустойчивости плоского фронта сильной ударной волны в произвольной среде, определяемое конечностью вязкости среды. Показано, что неустойчивость фронта ударной волны реализуется за счет диссипативной неустойчивости течения за фронтом, аналогичной неустойчивости течения в пограничном слое. Установлено, что в пределе малой вязкости одномерные продольные возмущения растут намного быстрее двумерных (гофрировочных) возмущений. Проведено сравнение с известными результатами экспериментального наблюдения и численного моделирования неустойчивости ударных волн. Оно указывает на лучшее соответствие нового условия абсолютной неустойчивости ударной волны по сравнению с условием такой неустойчивости в классической теории Дьякова, не учитывающей вязкость.