Главная – Журналы – Поиск по журналам

На основе методов механики сплошных и сыпучих сред разработаны математические модели численных исследований процесса транспортирования массива малосвязного сыпучего материала при реализации серии заглубленных газодинамических выбросов. Дан анализ особенностей кинематики и динамики развития явления. Приведены результаты численного эксперимента и рекомендации по использованию моделей в исследованиях конкретных режимов транспортирования.

Проведено экспериментальное исследование свойств двух модификаций теплозащитного покрытия на основе фенолформальдегидной смолы и углеродной ткани с различным содержанием компонентов в композиции. Результаты использованы для прогнозирования уноса массы материалов методами математического моделирования при их термохимическом разрушении в потоке высокоэнтальпийного газа. Показано, что сокращение массового содержания полимерного связующего неоднозначно влияет на скорость уноса массы вследствие изменения теплофизических характеристик и возрастания толщины реагирующего слоя при длительных временах внешнего теплового воздействия.

Исследовалась детонация тонких слоев дисперсных первичных и вторичных взрывчатых веществ (ВВ) на внутренней поверхности стеклянных и пластиковых трубок диаметром 0,6÷3 мм при начальном давлении воздуха внутри трубки от 0,1 МПа до 30 Па. Показано, что в этих условиях воздух почти не влияет на скорость детонации, которая для вторичных ВВ (тэн, гексоген, октоген) меньше или примерно равна скорости D_CJ детонации Чепмена—Жуге для однородной взвеси тех же веществ. В экспериментах с первичным ВВ (азид свинца) обнаружены режимы с волновой скоростью выше D_CJ, при этом меняется структура зоны реакции. При заполнении трубок со слоем вторичного ВВ взрывчатой газовой смесыо наблюдали волны гибридной детонации со скоростью как выше, так и ниже, чем в вакуумированных трубках. В трубках диаметром 2÷3 мм детонация протекала в спиновом режиме во всем диапазоне изменения начального давления, в том числе при скорости выше D_CJ. Сделан вывод, что в вакуумированных трубках с тонким слоем ВВ на стенках перенос воспламенения осуществляется потоком горячих продуктов детонации, движущихся в голове детонационной волны.

Обнаружено, что передача взрыва по узкому каналу из одного объема газа в другой низкоскоростной детонацией происходит при начальном давлении в три раза меньшем, чем при передаче многофронтовой детонацией.

Экспериментально изучены детонационные волны в поли- и монодисперсных пузырьковых средах. Получены данные о критических условиях инициирования, структуре и свойствах волн детонации.

Выполнен анализ результатов ряда работ, в которых изучались параметры ударных воздушных волн, проведены собственные исследования этих параметров. Получены обобщенные эмпирические зависимости для расчета их интенсивности в ближней зоне действия взрыва открытых сосредоточенных и линейных зарядов большой протяженности различных взрывчатых веществ без оболочек в широком диапазоне начальных плотностей. В теоретическом плане рассмотрены поля взрыва полного торообразного заряда, а также зарядов (линейного и части торообразного) конечной длины. Получены формулы для расчета интенсивности ударных воздушных волн этих зарядов, согласующиеся с экспериментом.

В работе строится модель для описания поведения керамики Al₂O₃ при динамических и ударно-волновых нагрузках. За основу принята модель вязкоупругого тела максвелловского типа, которая применительно к керамическим материалам используется впервые. Конструируются уравнение изменения внутренней энергии при нешаровом тензоре деформации и зависимость времени релаксации касательных напряжений от параметров, характеризующих состояние среды. Функция времени релаксации основывается на описании микроструктурных механизмов необратимой деформации. Применимость модели проверяется сопоставлением результатов решения ряда задач динамического и ударно-волнового деформирования с экспериментальными данными

В рамках метода, основанного на теории функционала электронной плотности, рассчитаны ударные адиабаты и изоэнтропы разгрузки Ni, Al и их упорядоченных сплавов NiAl и Ni₃Al. Определены остаточные температура и объем полностью разгруженного материала при различных начальных состояниях на адиабате Гюгонио. Результаты расчетов адиабат для чистых металлов расходятся с известными экспериментальными данными не более чем на 15%. Показано, что термодинамические параметры, характеризующие рассмотренные сплавы в условиях ударно-волнового эксперимента, близки к соответствующим значениям для чистого Ni и не являются концентрационными средними соответствующих характеристик чистых металлов.

Исследуются электромагнитные процессы в плоских термопарах, выполненных из металлов с изменяющейся проводимостью в условиях динамического нагружения, под действием бегущей нагрузки. Показано, что распределение электрического потенциала на поверхности термопары содержит информацию о поле скоростей и напряженном состоянии материалов, составляющих термопару. Предложен экспериментальный метод, позволяющий проверить адекватность теоретических моделей среды в условиях высокоскоростной деформации. В качестве иллюстрации проведены численные эксперименты на примере течения идеальной несжимаемой жидкости.

Представлены результаты экспериментальных исследований выброса частиц со свободной поверхности ударно-нагруженных металлических образцов плоской и цилиндрической геометрии. Проанализированы возможности существующих методов диагностики рассматриваемого явления.