Определение модуля сдвига за фронтом сильной ударной волны

Определение модуля сдвига за фронтом сильной ударной волны

Автор: Краус Евгений Иванович, Фомин Василий Михайлович, Шабалин Иван Иванович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Математическое моделирование и программирование @vestnik-susu-mmp

Рубрика: Математическое моделирование

Статья в выпуске: 1 т.7, 2014 года.

Бесплатный доступ

В работе в рамках единой системы малопараметрического уравнения состояния реализован подход к вычислению механических характеристик веществ за фронтом сильных ударных волн. Проведено сравнение результатов теоретических расчетов с имеющимися при высоких плотностях энергии экспериментальными данными. Для урана предложена аналитическая аппроксимация коэффициента Пуассона от давления за фронтом ударной волны и определена немонотонная зависимость модуля сдвига от давления и температуры.

Уравнение состояния, ударные волны, коэффициент пуассона, модуль сдвига

Короткий адрес: https://sciup.org/147159252

IDR: 147159252   |   DOI: 10.14529/mmp140105

Список литературы Определение модуля сдвига за фронтом сильной ударной волны

  • Краус, Е.И. Малопараметрическое уравнение состояния твердого вещества при высоких плотностях энергии/Е.И. Краус//Вестник НГУ. Серия: Физика. -2007. -Т. 2, вып. 2. -С. 65-73.
  • Изэнтропическая сжимаемость алюминия, меди, свинца и железа при высоких давлениях/Л.В. Альтшулер, С.Б. Кормер, М.И. Бражник, Л.А. Владимиров//Журнал экспериментальной и теоретической физики. -1960. -Т. 38, № 4. -С. 1061-1073.
  • Воробьев, А.А. Зависимость коэффициентов упругости алюминия от степени сжатия в ударной волне/А.А. Воробьев, А.Н. Дремин, Г.И. Канель//Прикладная механика и техническая физика. -1974. -№ 5. -С. 94-100.
  • Альтшулер, Л.В. Прочность и упругость железа и меди при высоких давлениях ударного сжатия/Л.В. Альтшулер, М.И. Бражник, Г.С. Телегин//Прикладная механика и техническая физика. -1971. -№ 6. -С. 159-166.
  • Альтшулер, Л.В. Применение ударных волн в физике высоких давлений/Л.В. Альтшулер//Успехи физических наук. -1965. -Т. 85, вып. 2. -C. 197-258.
  • Ландау, Л.Д. Об изучении детонации конденсированных взрывчатых веществ/Л.Д. Ландау, К.П. Станюкович//ДАН СССР. -1945. -Т. 46. -С. 399-406.
  • Dugdale, J.S. The Thermal Expansion of Solids/J.S. Dugdale, D. McDonald//Phys. Rev. -1953. -V. 89, № 4. -P. 832-851.
  • Зубарев, В.Н. О коэффициенте Грюнайзена/В.Н. Зубарев, В.Я. Ващенко//Физика твердого тела. -1963. -Т. 5, вып. 3. -С. 886-891.
  • High Pressure Strength of Shocked Aluminum/J.R. Asay, L.C. Chhabildas, G.I. Kerley, T.G. Trucano//Shock Waves in Condensed Matter/Eds. Y.M. Gupta. -N.-Y.: American Institute of Physics, 1985. -P. 145-149.
  • Neal, T. Mach Waves and Reflected Rare factions in Aluminum/T. Neal//J. Appl. Phys. -1976. -V. 46, № 6. -P. 2521-2527.
  • McQueen, R.G. The Velocity of Sound Behind Strong Shock Waves in 2024 Al/R.G. McQueen, J.N. Fritz, C.E. Morris//Shock Waves in Condensed Matter/Eds. J.R. Asay, R.A. Graham, G.K. Straub. -Amsterdam: North Holland, 1984. -P. 95-98.
  • Hayes, D. High Pressure Elastic Properties, Solid-Liquid Phase Boundary and Liquid Equation of State from Release Wave Measurements in Shock-Loaded Copper//Shock Compression of Condensed Matter/D. Hayes, R.S. Hixson, R.G. McQueen/Eds. Furnish M.D., Chhabildas L.C., Hixson R.S. -N.-Y.: American Institute of Physics, 2000. -P. 483-488.
  • LASL Shock Hugoniot Data/Ed. S.P. Marsh. -Berkeley etc.: Univ. California Press, 1980. -658 p.
  • Kusubov, A.S. Measurement of Elastic and Plastic Unloading Wave Profiles in 2024-T4 Aluminum Alloy/A.S. Kusubov, M. van Thiel//J. Appl. Phys. -1969. -V. 40, № 9. -P. 3776-3779.
  • Kusubov, A.S. Dynamic Yield Strength of 2024-T4 Aluminum at 313 kbar / / A.S. Kusubov, M. van Thiel // J. Appl. Phys. - 1969. - V. 40, № 2. - P. 893-898.
  • Erkman, J.O. Attenuation of Shock Waves in Aluminum/J.O. Erkman, A.B. Christensen//J. Appl. Phys. -1967. -V. 38, № 13. -P. 5395-5403.
  • Yaziv, D. Variation of the Elastic Constants of 2024-T351 Al under Dynamic Pressures/D. Yaziv, Z. Rosenberg, Y. Partom//J. Appl. Phys. -1982. -V. 53, № 1. -P. 353-355.
  • Shear Modulus of Shock-Compressed LY12 Aluminum up to Melting Point/Yu Yu-Ying et al.//Chinese Phys. B. -2008. -V. 17, № 1. -P. 264-269.
  • Sound Velocity and Release Behavior of Shock-Compressed LY12-Al/Yu Yu-Ying et al.//Chinese Phys. Lett. -2005. -V. 22, № 7. -P. 1742-1745.
  • Глушак, Б.Л. Определяющее уравнение Al и Mg для описания высокоскоростного деформирования УВ/Б.Л. Глушак, С.А. Новиков, Ю.В. Батьков//Физика горения и взрыва. -1992. -№ 1. -C. 84-89.
  • Chhabildas, L.C. Time-Resolved Wave Profile Measurements in Copper to Megabar Pressures/L.C. Chhabildas, J.R. Asay//High pressure in research and industry, 8th AIRAPT Conf/Eds. C.M. Backman, T. Johannisson, L. Tegner. -Uppsala, 1981. -P. 183-189.
  • Hu, J.B. Sound Velocities at High Pressures and Shock -Melting of Copper/J.B. Hu, F.Q. Jing, J.X. Cheng//Chinese Journal of High Pressure Physics. -1989. -V. 3. -P. 187-197.
  • Sound Velocities and Shear Strength of Shocked U within 10-250 GPa/E.A. Kozlov, D.G. Pankratov, O.V. Tkachyov, A.K. Yakunin//Book of Abstracts 19th European Conference on Fracture (Kazan, August 26-31, 2012). -Kazan, 2012. -P. 146.
  • Краус, Е.И. Расчет модулей упругости металлов за фронтом сильных ударных волн/Е.И. Краус//Вестник НГУ. Серия: Физика. -2009. -Т. 4, вып. 4. -С. 79-90.
  • Новожилов, В.В. Теория упругости/В.В. Новожилов. -Л.: Судпродгиз, 1958. -370 с.
  • Глушак, Б.Л. Исследование прочности материалов при динамических нагрузках/Б.Л. Глушак, В.Ф. Куропатенко, С.А. Новиков. -Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. -295 с.
  • Abey, A.E. Effect of Hydrostatic Pressure on the Stress-Strain Curves of OFHC Copper/A.E. Abey//J. Appl. Phys. -1971. -V. 42, № 10. -P. 4085-4088.
  • Chen, S.R. Constitutive Behavior of Tantalum and Tantalum-Tungsten Alloys/S.R. Chen, G.T. Gray//Metall. Mater. Trans. -1996. -V. 27, № 10. -P. 2994-3006.
  • Anisotropy Corrected MTS Constitutive Strength Modeling in HY-100 Steel/D.M. Goto, J.F. Bingert, W.R. Reed, R.K. Garrett//Scripta Mater. -2000. -V. 42, № 12. -P. 1125-1131.
  • Steinberg, D.J. A Constitutive Model for Metals Applicable at High-Strain Rate/D.J. Steinberg, S.G. Cochran, M.W. Guinan//J. Appl. Phys. -1980. -V. 51, № 3. -P. 1498-1504.
  • Steinberg, D.J. A Constitutive Model for Strain Rate from 10 to 10s/D.J. Steinberg, C.M. Lund//J. Appl. Phys. -1989. -V. 65, № 4. -P. 1528-1533.
  • Nadal, M.H. Continuous Model for the Shear Modulus as a Function of Pressure and Temperature up to the Melting Point: Analysis and Ultrasonic Validation/M.H. Nadal, P. Le Poac//J. Appl. Phys. -2003. -V. 93, № 5. -P. 2472-2480.
  • Burakovsky, L. Analytic Model of the Shear Modulus at All Temperatures and Densities/L. Burakovsky, C.W. Greeff, D.L. Preston//Phys. Rev. B. -2003. -V. 67, № 9. -id. 094107.
  • Burakovsky, L. Shear Modulus at All Pressures: Generalized Guinan -Steinberg Formula/L. Burakovsky, D.L. Preston//J. Phys. Chem. Solids. -2006. -V. 67, № 9-10. -P. 1930-1936.
  • Елькин, В.М. Полуэмпирические модели модуля сдвига в широком диапазоне температур и давлений ударного сжатия/В.М. Елькин, В.Н. Михайлов, Т.Ю. Михайлова//Физика металлов и металловедение. -2011. -С. 563-576.
  • Effect of Anneal on the Release Behaviour of LY12-Al Alloy/Hu Jian-Bo, Yu Yu-Ying, Tan Hua, Dai Cheng-Da//Chinese Phys. Lett. -2006. -V. 23, № 5. -P. 1265-1268.
  • Jianxiang Peng Pressure and Temperature Dependence of Shear Modulus and Yield Strength for Aluminum, Copper, and Tungsten under Shock Compression/Jianxiang Peng, Fuqian Jing, Dahong Li//J. Appl. Phys. -2005. -V. 98, № 1. -id. 013508.
  • Burakovsky, L. Generalized Guinan-Steinberg Formula for the Shear Modulus at All Pressures/L. Burakovsky, D.L. Preston//Phys. Rev. B. -2005. -V. 71, № 18. -id. 184118.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp