Отправить статью по E-mail О волновой динамике повреждаемых оболочек, взаимодействующих с объемом кавитирующей жидкости
- Авторы: Петушков В.А.1
-
Учреждения:
- Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
- Выпуск: Том 20, № 2 (2016)
- Страницы: 366-386
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1991-8615/article/view/20506
- DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1435
- ID: 20506
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Изучены особенности распространения ударных волн в системе, состоящей из деформируемой среды (оболочек) с повреждениями и двухфазной жидкости с пузырьками газа или пара. При этом моделируются нелинейные процессы взаимодействия сред с учетом фазовых превращений в жидкости и кинетики повреждаемости деформируемой среды. Разрушение деформируемой среды рассматривается как эволюция микроповреждений - пор сферической формы, принимаемых по аналогии с кавитирующей жидкостью в виде пузырьков газа, объединение которых в процессе вязкопластического течения ведет к образованию макротрещины. Сформулирована нелинейная краевая задача динамики многофазной среды, включающей в себя уравнения взаимодействия фаз и фазовых превращений. Решение задачи строится на основе методов расщепления (разложения решения по процессам), конечных разностей и конечных элементов. Представлены результаты, представляющие интерес для практических приложений.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Владимир Алексеевич Петушков
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
Email: pva_imash@bk.ru
(д.ф.-м.н.; pvaimash@bk.ru), профессор, лаб. математического моделирования Россия, 101990, Москва, М. Харитоньевский пер., 4
Список литературы
- Raabe D. Computational materials science: the simulation of materials, microstructures and properties. Weinheim, New York, etc.: Wiley-VCH, 1998, xxii+379 pp. doi: 10.1002/ 3527601945.
- Hammitt F. G. Cavitation and multiphase flow phenomena. New York: McGraw-Hill, 1980. 423 pp.
- Bubble Dynamics and Shock Waves / Shock Wave Science and Technology Reference Library. vol. 8 / ed. Can. F. Delale. Berlin, Heidelberg: Springer, 2013, 392 pp. doi: 10.1007/ 978-3-642-34297-4.
- Кедринский В. К., Вшивков В. А., Дудникова Г. И., Шокин Ю. И. Усиление ударных волн при столкновении и фокусировке в пузырьковых средах // Докл. РАН, 1998. Т. 361, № 1. С. 41-44.
- Layes G., Jourdan G., Houas L. Experimental investigation of the shock wave interaction with a spherical gas inhomogeneity // Phys. Fluids, 2005. vol. 17, no. 2, 028103. doi: 10. 1063/1.1847111.
- Нигматулин Р. И. Динамика многофазных сред. Т. 1 (464 c.); 2 (360 c.). М.: Наука, 1987.
- Stavart H. B., Wendroff B. Two-phase flow: Models and methods // J. Comput. Physics, 1984. vol. 56, no. 3. pp. 363-409. doi: 10.1016/0021-9991(84)90103-7.
- Петушков В. А. Численные исследования нелинейных волновых процессов в жидкости и деформируемом теле при высокоскоростном ударном взаимодействии // ПМТФ, 1991. № 2. С. 134-143.
- Петушков B. А. Межфазовые взаимодействия в парожидкостной среде в переходных режимах течения // Изв. РАН. МЖГ, 2005. № 3. С. 88-102.
- Petushkov V. A. Numerical simulation of high-velocity dynamics of the nonlinear deformation and failure of damaged medium // Mathematical Models and Computer Simulations, 2010. vol. 2, no. 1. pp. 76-89. doi: 10.1134/s2070048210010084.
- Петушков В. А., Мельситов А. Н. Взаимодействие деформируемых сред с двухфазной газожидкостной средой при высокоскоростном ударном нагружении // Матем. моделирование, 1998. Т. 10, № 11. С. 3-18.
- Петушков В. А., Мельситов А. Н. Об импульсной динамике повреждаемых оболочек, взаимодействующих с двухфазной жидкостью // ПМТФ, 2006. Т. 47, № 1. С. 139-152.
- G. I. Marchuk Splitting and alternating direction methods / Handbook of Numerical Analysis. vol. 1; eds. Ph. G. Ciarlet, J. L. Lions. Amsterdam: North Holland, 1990. pp. 197-462. doi: 10.1016/s1570-8659(05)80035-3.
- Галиев Ш. У., Бабич Ю. Н., Жураховский С. В. и др. Численное моделирование волновых процессов в ограниченных средах. Киев: Наукова думка, 1989. 200 с.
- Lauterborn W., Kurz T., Mettin R., Ohl C. D. Experimental and theoretical bubble dynamics / Advances in Chemical Physics. vol. 110; eds. I. Prigogine, Stuart A. Rice. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1999. pp. 295-380. doi: 10.1002/9780470141694.ch5.
- Jayaprakash A., Singh S., Chahine G. Experimental and Numerical Investigation of Single Bubble Dynamics in a Two-Phase Bubbly Medium // J. Fluids Eng., 2011. vol. 133, no. 13, 121305. 9 pp. doi: 10.1115/1.4005424.
- Raju R., Singh S., Hsiao C.-T., Chahine G. Study of strong pressure wave propagation in a two-phase bubbly mixture // J. Fluids Eng., 2011. vol. 133, no. 12, 121302. 12 pp. doi: 10. 1115/1.4005263.
- Florschuetz L. W., Chao B. T. On the mechanics of vapor bubble collapse // J. Heat Transfer, 1965. vol. 87, no. 2. pp. 209-220. doi: 10.1115/1.3689075.
- Ishii M. Wave phenomena and two-phase flow instabilities / Handbook of Multiphase Systems; ed. G. Hetsroni; Chapter 2. Washington: Hemisphere, 1982. pp. 95-136.
- Петушков В. А., Надарейшвили А. И. Нелинейные процессы деформирования и разрушения объемных тел при соударении // Матем. моделирование, 2004. Т. 16, № 11. С. 33-46.
- Петушков В. А. Вязкопластическое течение и локализация деформаций в повреждаемой среде при ударных воздействиях // Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2009. Т. 2, № 3. С. 336-351.
- Ривкин С. Л., Александров А. А., Кременевская Е. А. Термодинамические производные для воды и водяного пара. М.: Энергия, 1977. 235 с.
Дополнительные файлы
