Численное моделирование поведения карбидов при высокоэнергетическом воздействии
Маевский К.К.1,2
1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: konstantinm@hydro.nsc.ru
Поступила в редакцию: 1 июля 2021 г.
В окончательной редакции: 13 сентября 2021 г.
Принята к печати: 17 сентября 2021 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2021 г.
Представлены результаты моделирования термодинамических параметров ударно-волнового нагружения карбидов с различными стехиометрическими соотношениями. Выполнены расчеты значений давления, сжатия и температуры для сплошных и пористых карбидов в диапазоне значений давления выше 3 GPa. Проведено сравнение модельных расчетов с известными экспериментальными результатами по ударно-волновому нагружению карбидов различных значений пористости. Показана возможность моделирования по предложенной методике поведения для карбидов, по которым отсутствуют экспериментальные данные, при высоких динамических нагрузках. Ключевые слова: уравнение состояния, ударная адиабата, термодинамическое равенство, пористая гетерогенная среда, карбиды.
- F.A. Akopov, M.A. Adrianov, R.Kh. Amirov, T.I. Borodina, L.B. Borovkova, G.E. Val'yano, A.Yu. Dolgoborodov, V.V. Tkachenko, M.B. Shavelkina. Refract. Ind. Ceram., 57 (5), 496 (2017). DOI: 10.1007/s11148-017-0011-5
- А.А. Баканова, В.А. Бугаева, И.П. Дудоладов, Р.Ф. Трунин. Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 6, 58 (1995)
- М.Н. Павловский. ФТТ, 12 (7), 2175 (1970)
- R.G. McQueen, S.P. Marsh, J.W. Taylor, J.N. Fritz, W.J. Carter. The Equation of State of Solids from Shock Wave Studies / In: High Velocity Impact Phenomena, ed. by R. Kinslow (Academic Press, NY., 1970)
- W.H. Gust, E.B. Royce. J. Appl. Phys., 42, 276 (1971). DOI: 10.1063/1.1686902
- D. Grady. J. Phys. IV Proceedings, EDP Sci., 04 (C8), C8-385-C8-391 (1994). DOI: 10.1051/jp4:1994859
- T.J. Vogler, W.D. Reinhart, L.C. Chhabildas. J. Appl. Phys., 95, 4173 (2004). DOI: 10.1063/1.1686902
- Y. Zhang, T. Mashimo, Y. Uemura, M. Uchino, M. Kodama, K. Shibata, K. Fukuoka, M. Kikuchi, T. Kobayashi, T. Sekine. J. Appl. Phys., 100, 113536 (2006). DOI: 10.1063/1.2399334
- D.E. Grady. J. Appl. Phys., 117, 165904 (2015). DOI: 10.1063/1.4918604
- P. Dera, M.H. Manghnani, A. Hushur, Yi. Hu, S. Tkachev. J. Solid State Chem., 215, 85 (2014). DOI: 10.1016/j.jssc.2014.03.018
- S.A. Dyachkov, A.N. Parshikov, M.S. Egorova, S.Yu. Grigoryev, V.V. Zhakhovsky, S.A. Medin. J. Appl. Phys., 124, 085902 (2018). DOI: 10.1063/1.5043418
- D.E. Fratanduono, P.M. Celliers, D.G. Braun, P.A. Sterne, S. Hamel, A. Shamp, E. Zurek, K.J. Wu, A.E. Lazicki, M. Millot, G.W. Collins. Phys. Rev. B, 94, 184107 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevB.94.184107
- А.М. Молодец, А.А. Голышев, Д.В. Шахрай, ЖЭТФ, 151 (3), 550 (2017). DOI: 10.7868/S0044451017030000 [A.M. Molodets, A.A. Golyshev, D.V. Shakhrai. J. Exp. Theor. Phys., 80, 467 (1995). DOI: 10.1134/S1063776117030049]
- K.K. Maevskii. AIP Conf. Proc., 2167, 020204 (2019). DOI: 10.1063/1.5132071
- А.С. Савиных, И.А. Черепанов, С.В. Разоренов, А.И. Овсиенко, В.И.Румянцев, С.С. Орданьян. ЖТФ, 88 (12), 1813 (2018). DOI: 10.21883/JTF.2018.12.46782.38-18 [A.S. Savinykh, I.A. Cherepanov, S.V. Razorenov, A.I. Ovsienko, V.I. Rumyantsev, S.S. Ordan'yan. Tech. Phys., 63, 1755 (2018). DOI: 10.1134/S1063784218120186]
- Р.Х. Баграмов, Н.Р. Серебряная, В.М. Прохоров, В.Д. Бланк. ЖТФ, 88 (7) 1041 (2018). DOI: 10.21883/JTF.2018.07.46174.2545 [R.Kh. Bagramova, N.R. Serebryanaya, V.M. Prokhorov, V.D. Blank. Tech. Phys., 63 (7), 1010 (2018). DOI: 10.1134/S1063784218070046]
- А.С. Савиных, Г.В. Гаркушин, С.В. Разоренов, В.И. Румянцев. ЖТФ, 85 (6), 77 (2015). [A.S. Savinykh, G.V. Garkushin, S.V. Razorenov, V.I. Rumyantsev. Tech. Phys., 60, 863 (2015). DOI: 10.1134/S1063784215060249]
- А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев. ТВТ, 58 (6), 865 (2020). DOI: 10.31857/S0040364420060186 [A.I. Savvatimskii, S.V. Onufriev. High Temp., 58, 800 (2020). DOI: /10.1134/S0018151X20060188]
- B.D. Sahoo, K.D. Joshi, T.C. Kaushik. Comput. Condens. Matter., 21, e00431 (2019). DOI: 10.1016/j.cocom.2019.e00431
- J.S. Olsen, L. Gerward, U. Benedict, J.-P. Itie, K. Richter. J. Less Common Metal., 121, 445 (1986). DOI: 10.1016/0022-5088(86)90561-8
- B.D. Sahoo, K.D. Joshi, Satish C. Gupta, J. Nucl. Mater., 437, 81 (2013). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2013.01.314
- B.D. Sahoo, D. Mukherjee, K.D. Joshi, T.C. Kaushik. J. Appl. Phys., 120, 085902 (2016). DOI: 10.1063/1.4961497
- J.-P. Dancausse, S. Heathman, U. Benedict, L. Gerward, J. Staun Olsen, F. Hulliger J. Alloy. Compd., 191, 309 (1993). DOI: 10.1016/0925-8388(93)90084-Z
- V.N. Senchenko, R.S. Belikov. J. Phys.: Conf. Ser., 1147, 012011. (2019). DOI: 10.1088/1742-6596/1147/1/012011
- A.С. Савиных, И.А. Черепанов, С.В. Разоренов, K. Mandel, L. Kruger. ЖТФ, 89 (3), 392 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.03.47174.263-18 [A.S. Savinykh, I.A. Cherepanov, S.V. Razorenov, K. Mandel, L. Kruger. Tech. Phys., 64, 356 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219030216]
- Р.Ф. Трунин. Исследования экстремальных состояний конденсированных веществ методом ударных волн. Уравнения Гюгонио (РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2006), с. 137.
- А.Я. Пак, Т.Ю. Якич, Г.Я. Мамонтов, М.А. Рудмин, Ю.З. Васильева. ЖТФ, 90 (5) 805 (2020). DOI: 10.21883/JTF.2020.05.49182.8-19 [A.Ya. Pak, T.Yu. Yakich, G.Ya. Mamontov, M.A. Rudmin, Yu.Z. Vasil'eva. Tech. Phys., 65, 771 (2020). DOI: 10.1134/S1063784220050205]
- S.A. Rasakia, B. Zhanga, K. Anbalgamb, T. Thomas, M. Yang. Prog. Solid State Chem., 50, 1 (2018) DOI: 10.1016/j.progsolidstchem.2018.05.001
- D. Cho, J.H. Park, Y. Jeong, Y.L. Loo. Ceram. Int., 41, 10974 (2015) DOI: 10.1016/j.ceramint.2015.05.041
- Q. Dong, M. Huang, C. Guo, G. Yu, M. Wu. Int. J. Hydrogen Energy, 42, 3206 (2017) DOI: 10.1016/j.ijhydene.2016.09.217
- А.Н. Ищенко, С.А. Афанасьева, Н.Н. Белов, В.В. Буркин, С.В. Галсанов, В.З. Касимов, В.А. Кудрявцев, Я.Д. Липатникова, Л.С. Марцунова, К.С. Рогаев, А.Ю. Саммель, А.Б. Скосырский, Н.Т. Югов. ЖТФ, 90 (3), 434 (2020) DOI: 10.21883/JTF.2020.03.48928. 226-19 [A.N. Ishchenko, S.A. Afanas'eva, N.N. Belov, V.V. Burkin, S.V. Galsanov, V.Z. Kasimov, V.A. Kudryavtsev, Ya.D. Lipatnikova, L.S. Martsunova, K.S. Rogaev, A.Yu. Sammel', A.B. Skosyrskii, N.T. Yugov. Tech. Phys., 65, 414 (2020). DOI: 10.1134/S106378422003010X]
- A.С. Савиных, K. Mandel, С.В. Разоренов, L. Kruger. ЖТФ, 88 (3), 368 (2018) DOI: 10.21883/JTF.2018.03.45592.2267 [A.S. Savinykh, K. Mandel, S.V. Razorenov, L. Kruger. Tech. Phys., 63, 357 (2018). DOI: 10.1134/S1063784218030210]
- K.K. Maevskii. J. Phys. Conf. Series., 894, 012057 (2017). DOI: 10.1088/1742-6596/894/1/012057
- К.К. Маевский, С.А. Кинеловский. ТВТ, 56 (6), 876 (2018). DOI: 10.31857/S004036440003564-4 [K.K. Maevskii, S.A. Kinelovskii. High Temperature, 56 (6) 853 (2018). DOI: 10.1134/S0018151X18060172]
- K.K. Maevskii, S A Kinelovskii. J. Phys. Conf. Series., 946, 012113 (2018). DOI: 10.1088/1742-6596/946/1/012113
- K.K. Maevskii. Math. Montis., 41, 123 (2018)
- К.К. Маевский. ЖТФ, 91 (5), 815 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.05.50694.293-20 [K.K. Maevskii. Tech. Phys., 66, 791 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221050145]
- Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (Физматлит, М., 2008), с. 519
- P.R. Levashov, K.V. Khishchenko, I.V. Lomonosov, V.E. Fortov. AIP Conf. Proc., 706, 87 (2004). http://www.ihed.ras.ru/rusbank/
- М.Н. Павловский, ФТТ, 13 (3), 893 (1970)
- S.P. Marsh (editor). LASL Shock Hugoniot Data (Univ. California Press, Berkeley, 1980)
- Р.Ф. Трунин, Л.Ф. Гударенко, М.В. Жерноклетов, Г.В. Симаков. Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ (РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2006)
- А.М. Молодец, А.А. Голышев, Г.В. Шилов. Письма в ЖЭТФ, 111 (12), 838 (2020). DOI: 10.31857/S1234567820120101 [A.M. Molodets, A.A. Golyshev, G.V. Shilov. JETP Lett., 111 (12), 720 (2020). DOI: 10.1134/S0021364020120103]
- M. DeVries, G. Subhash, A. Awasthi. Phys. Rev. B, 101, 144107 (2020). DOI: 10.110
- И.В. Ломоносов, В.Е. Фортов, А.А. Фролова, К.В. Хищенко, А.А. Чарахчьян, Л.В. Шуршалов. ЖТФ, 73 (6), 66 (2003). [I.V. Lomonosov, V.E. Fortov, A.A. Frolova, K.V. Khishchenko, A. A. Charakhchyan, L.V. Shurshalov. Tech. Phys., 48, 727 (2003). DOI: 10.1134/1.1583826]
- А.В. Острик. Конструкции из композиционных материалов, 2, 48 (2018)
- K.K. Maevskii, S.A. Kinelovskii. AIP Conf. Proc., 1783, 020143 (2016). DOI: 10.1063/1.4966436
- K.K. Maevskii. Math. Montis., 50, 140 (2021). DOI: 10.20948/mathmontis-2021-50-12
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.