Доплеровские гетеродинные измерения и моделирование выброса частиц с поверхности ударно-нагруженных образцов
Андрияш А.В., Дьячков С.А., Жаховский В.В., Калашников Д.А., Кондратьев А.Н., Куратов С.Е., Михайлов А.Л., Рогозкин Д.Б., Федоров А.В., Финюшин С.А., Чудаков Е.А.

Поступила в редакцию: 4 Июня 2019

DOI: 10.31857/S0044451020030037

PDF (3675.7K)

Представлены результаты доплеровских гетеродинных измерений выброса пылевых частиц при ударно-волновом нагружении металлических образцов. Эксперименты проводились на образцах из олова и свинца заданной толщины и качества обработки поверхности. Для условий, близких к экспериментальным, методом SPH (smooth particle hydrodynamics) выполнено прямое численное моделирование процесса выброса массы с поверхности ударно-нагруженных образцов. Определены поверхностная плотность и начальное распределение объемной плотности выброшенной массы по скорости. На основе этих результатов рассчитана временная зависимость профиля объемной плотности при расширении образовавшегося пылевого облака в воздушную среду. По спектральным данным доплеровских гетеродинных измерений с помощью подхода, основанного на транспортном уравнении для корреляционной функции рассеянного поля, восстановлены основные параметры распределения пылевых частиц по скорости, поверхностная плотность пыления и др. При соответствующем выборе разброса пылевых частиц по размерам удается описать наблюдаемую в экспериментах временную динамику спектров, обусловленную торможением пыли в воздухе. Восстановленные из эксперимента значения массы выброшенного вещества согласуются с результатами SPH-моделирования.