ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА НАЧАЛЬНОГО
ВОЗМУЩЕНИЯ ПРИ КОСОМ СОУДАРЕНИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ПЛАСТИН
С.М.Бахрах, В.Ф.Спиридонов, Н.А.Володина
РФЯЦ – ВНИИЭФ, г.Саров.
В расчетах моделируется рост начальных возмущений при косом
соударении металлических пластин. Известно, что при сверхзвуковом
режиме соударения в газодинамическом приближении происходит
рост начальных возмущений.
Сложнее обстоит дело при соударении пластин, обладающих
прочностью.
14
При косом соударении слоев металлов в контактной зоне развива-
ются интенсивные сдвиговые деформации, приграничные слои метал-
лов сильно разогреваются, образуются кумулятивные струи. Эти эф-
фекты приводят к искажению профиля контактной границы. Возника-
ют регулярные волны, несимметричные искаженные волны.
В настоящее время подробно исследован дозвуковой режим косого
соударения: U
точки контакта
<С
звука
. В таких условиях нагружения в точке
контакта образуется постоянно кумулятивная струя, если давление в
окрестности точки соударения превышает прочность металла.
Если С
звука
точки контакта
критическая
, в потоке формируются отсо-
единенные косые ударные волны и возмущения растут как в случае
дозвукового соударения.
При U
точки контакта
> U
критическая
в точке контакта устанавливаются
присоединенные косые ударные волны и струеобразование в этом слу-
чае не наблюдается. Ранее считалось, что развитие возмущений в этом
случае не возможно, так как отсутствует их основной генератор –
кумулятивная струя.
В одном из отделений ВНИИЭФ были проведены эксперименты
по соударению пластин из алюминия. Предполагалось получить при
переходе к бесструйному режиму соударения пластин практически
мгновенное прекращение процесса развития возмущений. То есть, как
только U
точки контакта
= U
критическая
возмущения возникать не должны. Од-
нако в экспериментах было получено, что при дальнейшем увеличении
точки контакта амплитуда возмущений уменьшается монотонно. Такие
данные были получены впервые.
Состояние контактной границы материалов при подобных свер-
звуковых режимах нагружения мало изучены. Поэтому в работе про-
водилось численное моделирование экспериментов с различными ус-
ловиями соударения пластин, обладающих прочностью. Получено со-
гласие расчетных и экспериментальных данных.
Счетная сетка бралась таким образом, чтобы на длину волны при-
ходилось порядка 20 счетных ячеек. Общее число точек
1120
×740=828800. Проведение таких расчетов на ЭВМ в скалярном
(однопроцессорном) режиме проблематично. Поэтому расчеты прово-
дились на многопроцессорной ЭВМ с разделенной памятью в ком-
плексе ЛЭГАК-МП.
|