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.
Выведена приближенная интегродифференциальная система уравнений, описывающая нестационарные течения невязкого нетеплопроводного газа в узком канале переменного сечения. Найдены обобщенные характеристики системы уравнений, получены условия ее гиперболичности. В связи с теорией характеристик введены понятие среднего числа Маха и условие критичности потока. Исследованы точные решения, описывающие стационарные трансзвуковые течения в канале
Рассмотрена задача о движении тонкого крыла в стратифицированной жидкости вбли¬зи экрана. Решение строится с помощью динамического логарифмического потенциала. Исследована зависимость гидродинамической силы и момента от входных параметров: чисел Струхаля и Фруда и расстояния до экрана. Существенной особенностью амплитуд нестационарных нагрузок на крыле является их немонотонный характер в случае, если частота колебаний меньше частоты Брента–Вяйсяля, что объясняется взаимодействием колебаний крыла с отраженными от экрана внутренними волнами.
На основании предложенной макрореологической модели сформулировано уравнение состояния объемно растягиваемой кавитирующей жидкой среды, справедливое во всем диапазоне объемной концентрации пузырьков от кавитационных зародышей до стадии формирования ячеистой пенной структуры. Построена зависимость модуля объемной упругости жидкости от объемной концентрации пузырьков, а также предложен метод оценки времени релаксации растягивающих напряжений в кавитирующих жидких средах.
Рассмотрен механизм низкочастотной автоколебательной неустойчивости одномерного двухфазного течения в канале с гидравлическим сопротивлением на входе и выходе. Механизм основан на чувствительности расхода жидкости на входе к изменению давления внутри канала, а также чувствительности давления к изменению расхода газа на выходе (при постоянной массовой скорости фазового перехода жидкость–газ в единице объема). Сделан спектральный анализ устойчивости стационарного решения краевой задачи для нелинейной системы уравнений гиперболического типа в рамках двухскоростной модели газожидкостного течения. Получены параметрические границы области неустойчивости. Существование автоколебаний в этой области параметров подтверждено численным решением нестационарной краевой задачи.
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.
В. А. Огородников, А. Г. Иванов, А. Л. Михайлов, Н. И. Крюков, А. П. Толочко, В. А. Голубев
РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607190 Сaров
Страницы: 103-107
Представлены результаты экспериментальных исследований выброса частиц со свободной поверхности ударно-нагруженных металлических образцов плоской и цилиндрической геометрии. Проанализированы возможности существующих методов диагностики рассматриваемого явления.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
