ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ВЗАЄМОДІЇ ВИСОКОШВИДКІСНОЇ ЧАСТИНКИ ЗІ СТАЛЕВОЮ ПЕРЕШКОДОЮ

Автор(и)

  • Олександр Семенович Баскевич Державний вищий навчальний заклад "Український державний хіміко-технологічний університет", м. Дніпро, Україна
  • Валерій Вікторович Соболєв Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна
  • Сергій Миронович Ушеренко Білоруський національний технічний університет, м. Мінськ, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31319/2519-8106.1(40)2019.166192

Ключові слова:

моделювання, надглибоке проникання, фазовий перехід, структурні зміни

Анотація

У даній роботі на основі експериментальних даних проведено моделювання надглибокого проникання мікрочастинок мікронних розмірів в сталеву мішень та встановлені умов при яких відбуваються даний процес. Дослідження зіткнення потоку мікрочастинок з металевими перешкодами та процесів проникання їх на аномально великі глибини спрямовані на розв'язок фундаментальних завдань в області стійкості речовини та фазових перетворень. На основі отриманих експериментальних даних встановлено, що "надглибоке" проникання відбувається через глибокі структурні перетворення матеріалу перешкоди в вузьких граничних умовах обумовлених розмірними та швидкісними параметрами процесу зіткнення. Дані структурні зміни розглядаються як фазовий перехід, в результаті якого відбуваються об'ємні зміни в канальній зоні на протязі 10–7~10–6 с. В силу даних припущень, побудована модель та отриманні аналітичні вирази, заснована структурних змінах при "фазовому" переході. Запропонована модель дозволяє прогнозувати процеси керування структурними змінами і фізико-механічними властивостями оброблюваних матеріалів і в подальшому використовувати її для розробки технологічних процесів легування та зміцнення.

Посилання

Sobolev V.V. Mechanism of thick metal walls penetration by high-speed microparticles / V.V.Sobolev, O.S.Baskevych, L.M.Shyman, S.M.Usherenko // Науковий вісник НГУ. – 2016. – № 6. – С. 75–83.

Sobolev V.V. Shock wave use for diamond synthesis / V.V. Sobolev, Y.N. Taran, S.I Gubenko. // Journal de Physique IV. Colloque. –1997. – P.73–75.

Glasmacher U.A. Phase Transitions in Solids Stimulated by Simultaneous Exposure to High Pres-sure and Relativistic Heavy Ions / U.A. Glasmacher, M. Lang, H. Keppler et al. // Physical Re-view Letters.  2006.  96, 195701.

Sobolev V.V. Shock-wave initiation of nuclear transmutation of chemical elements / V.V. Sobolev, S.M. Usherenko // Journal de Physique. IV. – 2006. – №134.– Р. 977982.

Ушеренко С.М. (1998). Сверхглубокое проникание микрочастиц в преграды и создание ком-позиционных материалов / Ушеренко С.М. – Минск: НИИ импульсных процессов с опыт-ным производством, 1998. – 210 с.

Базилевский А.Т. Обзор достижений механики кратерообразования / А.Т. Базилевский, Б.А. Иванов // [Под ред. В.А. Николаевского]. Механика образования воронок при ударе и взры-ве. – М.: Мир, 1977.  С. 178227.

Гэннон Р.Е. Влияние бомбардировки микрочастицами на оптические свойства металлов / Р.Е. Гэннон, Т.С. Лашло, К.Е. Лей, С.Р. Уолник. // Ракетная техника и космонавтика.  1965. 

т. 3, № 1.  С. 148157.

Котов Н.В. Легирование алюминия при скоростном соударении / Н.В. Котов, В.Я. Мухин, В.К. Шашкова и др. // Металловедение и прочность материалов.  Волгоград: Труды Волго-градского политехнического института, 1971, т. III.  С. 244252.

Понд Р. Металлургические исследования и распределение энергии / Р. Понд, К. Гласе // [Под ред. В.А. Николаевского]. Высокоскоростные ударные явления. – М.: Мир, 1973.  С. 428467.

Козлов Е.В. Длинномерные области напряжений и их роль в деформации структурно-неоднородных материалов / Е.В. Козлов, Д.В. Личагин, Н.А. Попова и др. // Сб. Физика прочности и пластичности гетерогенных материалов. – Ленинград: Изд-во Физико-технического института, 1988.  С. 313.

Черный Г.Г. Механизм аномального сопротивления при движении тел в твердых средах Г.Г. / Черный // ДАН СССР. Теория упругости. 1987.  т. 292, № 6.  С. 13241328.

Григорян С.С. О природе "сверхглубокого" проникания твердых микрочастиц в твердые материалы / С.С. Григорян // ДАН СССР. Механика.  1987.  т. 292, № 6.  С. 13191322.

Румянцев Б.В. Исследование динамических характеристик потока легирующих частиц ку-мулятивного заряда ВВ. Разработка взрывных устройств для создания потоков различной формы и геометрии / Б.В. Румянцев, О.В. Базанов, А.А. Мисаночников // Препринт СКТБ "Технолог", Ленинград, 1991.  С. 69.

Рахимов А.Э. Качественная модель сверхглубокого проникания / А.Э. Рахимов // Вести Мо-сковского университета. Математика. Механика, 1994.  сер. 1, № 5.  С. 7274.

Свойства конденсированных веществ при високих давлених и температурах / [Под ред.-д.ф.-м.н. Р.Ф. Трунина]. – Арзамас: ВНИИЭФ, 1992. – 398 с.

Канель Г.И. Ударно-волновые явления в конденсированных средах / Канель Г.И., Разоренов С.В., Уткин А.В., Фортов В.Е. – М.: «Янус К», 1996.  408 с.

Соболев В.В. Физика импульсной обработки материалов / В.В. Соболев, А.В.Ананьин, Т.Н.Балан, Н.И.Боримчук и др. / [Под ред. проф. В.В.Соболева]. – Днепропетровск: АРТ ПРЕСС, 2003. – 336 с.

Даниленко В.В. Взрыв: физика, техника, технология / В.В. Даниленко. –Москва: Энергоа-томиздат, 2010. – 784 с.

Дерибас А.А. Физика упрочнения и сварки взрывом / А.А. Дерибас // Новосибирск: Наука, 1980.  С. 41111.

Андилевко С.К. Исследование эффектов взаимодействия микрочастиц с металлической мишенью в условиях высоких давлений / С.К. Андилевко, В.Г. Городцов, К.И. Козорезов, С.М, Ушеренко // Сб. Физика и техника высоких давлений.  Киев: Наукова думка, 1984.  № 17.  С. 8285.

Креймер Г.С. Прочность твердых сплавов / Г.С. Креймер.  М: Недра, 1971.  247 с.

Лаврентьев М.А., Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и ихматематические модели / М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат.  М.: Наука, 1977.  408с.

Соболев В.В. Образование плазмы – как вероятная причина локальных разрушений в струк-туре материалов при ударно-волновой обработке / В.В. Соболев, С.М. Ушеренко // Украин-ский союз инженеров-взрывников. Информационный бюллетень. 2004. – №1(8). – С. 1926.

Соболев В.В. Образование плазмы в ударно-волновых процессах / В.В.Соболев, С.М. Уше-ренко // Физика и техника высоких давлений.  2005.  Т.15, №2.  С.8695.

Sobolev V.V. Formation of Plasma Focus at Superdeep Penetration of Microparticles in Solid / V.V. Sobolev, S.M. Usherenko // Nonequilibrium Phnomena: Plasma, Combustion Atmosphere / [Edited by G.D.Roy, S.M. Frolov, A.M.Starik]. –Moscow: Torus Press Ltd., 2009. – Р. 82.

Соболев В.В. Физика сверхглубокого проникновения микрочастиц в металлы / В.В. Собо-лев, С.М. Ушеренко // Труды Межд. Конф. Ударные волны в конденсированных средах, Киев, Украина, 16-21 сентября 2012. – Київ: Інтерпрес ЛТД, 2012. – С. 171179.

Sobolev, V.V. Formation of chemical elements under superdeep penetration of lead mi-croparticles in ferrous target / V.V. Sobolev, S.M. Usherenko // Advanced Materials ResearchVolume 47–50 PART 1, 2008, Pages 25-28 Multi-functional Materials and Structures - International Conference on Multifunctional Materials and Structures; Hong Kong, P.R.; China; 28 July 2008  31 July 2008; Cod 74080.

Златин И.А. Физические представления о процессе разрушения твердых тел при импульс-ных нагрузках / И.А. Златин, Г.С. Пугачев // Труды. III Всесоюзного симпозиума по им-пульсным давлениям.  М., 1979.  С. 151.

Русаков М.М. Соотношения между параметрами кратера и ударника из опытов по удару со скоростью до 30 км/с / М.М. Русаков, Б.К. Шайдуллин // Космические исследования.  1979.  т. 17, вып.1.  С. 172175.

Гелунова З.М. Об возможности управления фазовыми превращениями при ударноволновой обработке металлов / З.М. Гелунова, П.О. Пашков // Труды. III Всесоюзного симпозиума по импульсным давлениям.  М., 1979.  С. 171.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-03-28

Номер

№ 1(40) (2019)

Розділ

Статті

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

a. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

b. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

c. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).