Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ
Тема: Экспериментальное и численное (методом молекулярной динамики) моделирование высокоскоростного косого соударения металлических пластин
Авторы: Сергей Петрович Киселев (ИТПМ СО РАН) kiselev@itam.nsc.ru, Вячеслав Иосифович Мали (ИГиЛ СО РАН) mali@hydro.nsc.ru
Доклад посвящен моделированию высокоскоростного косого соударения металлических пластин. Представлены результаты экспериментов и численного моделирования методом молекулярной динамики (МД) косого соударения медных и алюминиевых пластин при различных углах и скорости соударения. В экспериментах структура течения определялась с использованием рентгено-импульсных установок. Численное моделирование выполнялось с использованием многочастичных EAM потенциалов взаимодействия атомов.
Результаты расчетов, выполненные при близких значениях безразмерных параметров соударения, качественно верно описывают основные закономерности, наблюдаемые в эксперименте [1].
- При малых значениях скорости соударения U металлы проявляют упругие свойства без остаточных деформаций и кумулятивной струи. Подтверждено существование критического значения числа Рейнольдса (Re ≈ 2), при котором происходит зарождение кумулятивной струи. При больших числах Рейнольдса значения скорости кумулятивной струи, рассчитанные по модели МД, близки к значениям скорости струи, определенным по модели идеальной жидкости.
- Показано, что образование волн на поверхности контакта пластин обусловлено неустойчивостью косого симметричного соударения пластин. В результате развития неустойчивости в области контакта пластин возникает момент сил, колебания которого приводят к колебанию контактной поверхности. Возникшие автоколебания поддерживаются за счет кинетической энергии соударяющихся пластин, а длина волны определяется вязким взаимодействием струй в области контакта пластин.
Работа была выполнена при частичной поддержке грантов РФФИ: №14-01-00352 и №16-01-00156.
Литература
- Годунов С.К., Киселев С.П., Куликов И.М., Мали В.И. Моделирование ударно - волновых процессов в упругопластических материалах на различных (атомный, мезо и термодинамический) структурных уровнях. – М. – Ижевск: Ижевский институт компьютерных исследований. 2014. – 296 с.
- доц. каф. гидроаэродинамики Николай Георгиевич Иванов
- +7 (812) 297-24-19
- +7 921 326-06-04
- Информационное письмо