DSpace Repository

Evolution of plastic deformation and temperature at the reflection of a shock pulse from superficies with a nanorelief or with supplied nanoparticles

Show simple item record

dc.contributor.author Ebel, A.A.
dc.contributor.author Mayer, A.E.
dc.contributor.author Эбель, A.A.
dc.contributor.author Майер, A.E.
dc.date.accessioned 2023-02-08T07:38:40Z
dc.date.available 2023-02-08T07:38:40Z
dc.date.issued 2021
dc.identifier.citation Эбель, A.A. Эволюция пластической деформации и температуры при отражении ударного импульса от поверхности с нанорельефом или с нанесенными наночастицами / A.A. Эбель, A.E. Майер // Вестник ЮУрГУ. Серия Математика. Механика. Физика. – 2021. – т. 13. – № 2. – С. 53–60. DOI: 10.14529/mmph210208 ru_RU
dc.identifier.issn 2409-6547
dc.identifier.uri http://dspace.susu.ru/xmlui/handle/00001.74/45812
dc.description A.A. Ebel, A.E. Mayer South Ural State University, Chelyabinsk, Russian Federation E-mail: ebelaa@susu.ru, mayerae@susu.ru. A.A. Эбель, A.E. Майер Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация E-mail: ebelaa@susu.ru, mayer@csu.ru ru_RU
dc.description.abstract Intense irradiation and high-speed collision of metals results in the formation and dissemination of shock compression pulses in them. The recent development of experimental technology using high-power subpicosecond laser pulses makes it possible to obtain shock pulses of the picosecond range. A molecular dynamics simulation of high-speed collisions for aluminium samples is conducted. The presence of a nanorelief or precipitated nanoparticles on the back superficies of the sample may essentially enhance the rear splitting threshold. The cooperation of a shock wave with a nanorelief or precipitated nanoparticles results in strong plastic deformation. Consequently, part of the compression pulse energy is spent on plastic deformation, which prevents spall destruction. The effect of increasing the threshold can reach hundreds of meters per second in terms of collision speed and tens of gigapascals in amplitude of the incident shock wave. The distribution of shear strain and temperature in the sample is considered. It is shown that the maximum degree of deformation and maximum heating are observed in those parts of the nanorelief, for which the greatest change in shape is observed. The maximum temperature reaches the melting point, but no obvious traces of melting are found, which may be related to the speed of the processes. Интенсивное облучение и высокоскоростное столкновение металлов приводит к формированию и распространению в них импульсов ударного сжатия. Недавнее развитие экспериментальной техники с использованием мощных субпикосекундных лазерных импульсов позволяет получать ударные импульсы пикосекундного диапазона. В работе проведено молекулярнодинамическое моделирование высокоскоростных столкновений для образцов алюминия. Наличие нанорельефа или осажденных наночастиц на задней поверхности образца может значительно увеличить задний порог расщепления. Взаимодействие ударной волны с нанорельефом или осажденными наночастицами приводит к сильной пластической деформации. В результате часть энергии импульса сжатия расходуется на пластическую деформацию, которая предотвращает разрушение откола. Эффект от повышения порога может достигать сотен метров в секунду по скорости столкновения и десятков гигапаскалей по амплитуде падающей ударной волны. Рассмотрено распределение деформации сдвига и температуры в образце. Показано, что максимальная степень деформации и максимальный нагрев наблюдаются в тех частях нанорельефа, для которых наблюдается наибольшее изменение формы. Максимальная температура достигает точки плавления, но явных следов плавления не обнаружено, что может быть связано со скоростью протекания процессов. ru_RU
dc.description.sponsorship This work is supported by the Ministry of Science and Higher Education of Russian Federation (state assignment for researches by CSU № 075-00992-21-00) and by Act No. 211 from 16 March of 2013 of the Government of the Russian Federation (Contract No. 02.A03.21.0011). ru_RU
dc.language.iso en ru_RU
dc.publisher Издательский центр ЮУрГУ ru_RU
dc.relation.ispartof Вестник ЮУрГУ. Серия Математика. Механика. Физика
dc.relation.ispartof Vestnik Ûžno-Ural’skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriâ Matematika. Mehanika. Fizika
dc.relation.ispartof Bulletin of SUSU. Ser. Mathematics. Mechanics. Physics
dc.relation.ispartofseries Серия Математика. Механика. Физика;Том 13
dc.subject high speed impact ru_RU
dc.subject plastic deformation ru_RU
dc.subject molecular dynamics ru_RU
dc.subject nanorelief ru_RU
dc.subject высокоскоростное воздействие ru_RU
dc.subject пластическая деформация ru_RU
dc.subject молекулярная динамика ru_RU
dc.subject нанорельеф ru_RU
dc.subject УДК 538.9 ru_RU
dc.title Evolution of plastic deformation and temperature at the reflection of a shock pulse from superficies with a nanorelief or with supplied nanoparticles ru_RU
dc.title.alternative Эволюция пластической деформации и температуры при отражении ударного импульса от поверхности с нанорельефом или с нанесенными наночастицами ru_RU
dc.type Article ru_RU
dc.identifier.doi DOI: 10.14529/mmph210208


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account