Невский С.А., Сарычев В.Д., Грановский А.Ю., Бащенко Л.П., Громов В.Е. «Формирование микро- и наноструктур при электровзрывном карбоборировании титановых сплавов по механизму гидродинамических неустойчивостей» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 20, № 3, с. 317-328 (2023)

Проведено исследование формирования микро- и нанокристаллических поверхностных слоев сплавов при воздействии гетерогенных плазменных потоков по механизму возникновения и развития неустойчивости Кельвина-Гельмгольца на примере систем Ti-B и Ti-C-B. Особое внимание уделялось начальной стадии ее развития, когда возмущения границы раздела сред считались синусоидальными. Течение первой и второй среды считались вязко-потенциальными. Из дисперсионного уравнения возмущений границы раздела сред была получена зависимость скорости роста возмущений от волнового числа. Ее анализ показал, что в плоскости параметров (ε, m) существует восемь областей, в которых она может быть аппроксимирована приближенными зависимостями: α_I-IV, α_I/-IV/. Из данных зависимостей получены связи волнового числа, на которое приходится максимум скорости роста возмущений и характеристик материала, параметров внешнего воздействия. Показано, что в зависимости от поперечной скорости второго слоя, соотношения вязкостей и плотностей слоев относительные погрешности этих приближений составляют 1–12%. Максимумы скорости роста возмущений поверхности раздела сред делятся на два типа: гидродинамический и вязкостно-обусловленный. Гидродинамический максимум, который возникает вследствие взаимного скольжения слоев, существует во всех областях на плоскости параметров (ε, m). Вязкостно-обусловленный максимум возникает в областях II и III при условии m> 0,4767, а также в II/ и III/ при m<0,4767. В области I при условии гидродинамический и вязкостно-обусловленный максимум существуют одновременно. Полученные результаты были применены для процессов электровзрывного борирования и карбоборирования титана. Установлено, что на границе раздела титана и бора выполняется приближенная аналитическая зависимость с погрешностью 1%, а максимум имеет гидродинамическое происхождение. Это же приближение выполняется и в случае карбоборирования на границе раздела «плазма/расплав». Ключевые слова: дисперсионное уравнение, неустойчивость Кельвина-Гельмгольца, коротковолновое приближение, титан, карбоборирование

Беспалько А.А., Данн Д.Д., Ло Ц., Федотов П.И. «Особенности акустико-электрических методов мониторинга разрушения твердых диэлектриков» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 20, № 3, с. 352-364 (2023)

Представлены результаты исследований характеристик и параметров механико- и акустико-электрических преобразований. Изучены закономерные связи характеристик электромагнитной эмиссии и параметров электромагнитных сигналов при образовании трещин и наличия слоистости структуры твердотельных диэлектрических материалов при детерминированном импульсном акустическом воздействии. Приведены экспериментальные результаты влияния зарядового состояния слоистых структур на параметры электромагнитных сигналов. На примере сложной структуры неметаллических образцов горных пород приведены закономерности изменений характеристик электромагнитной эмиссии. Используя эти закономерности, показана возможность определять этапы развития разрушения при непрерывном одноосном нагружении сжатием до разрушения образца, в том числе этап образования и развития деструктивной зоны. Изучены закономерности изменения параметров акустико-электрических преобразований при внешних детерминированных импульсных воздействиях на исследуемые естественные и модельные диэлектрические структуры при ступенчатом нагружении одноосным сжатием. Анализируются особенности каждого из используемых методов применительно к контролю процессов развития разрушения.