Численное моделирование термоупругих волн, возникающих в материалах под действием различных физических факторов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящей работе предложена система уравнений термоупругости с учетом нелинейной зависимости между деформацией и напряжением в одномерном случае. К данной системе уравнений поставлены разные задачи путем различного выбора внешнего воздействия на образец. Проведено численное моделирование термоупругих волн, возникающих в образце под действием переменного внешнего давления, когда его максимальная величина меняется в интервалах соблюдения линейного закона Гука до интервалов нарушения искомого закона. Проведено также численное исследование динамики этих волн в двухслойных структурах. Показано, что при высоких напряжениях, когда зависимость между деформацией и напряжением становится нелинейным, динамика формы волны сильно отличается от случая линейного закона Гука.

Об авторах

Илькизар Валиевич Амирханов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: camir@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Иброхим Сархадов

Объединённый институт ядерных исследований

Email: ibrohim@jinr.ru
Лаборатория информационных технологий

Ахмед Ф Галеб

Каирский университет

Email: afghaleb@sci.cu.edu.eg
Кафедра математики, Факультет науки

Нассер Хассан Суейлам

Каирский университет

Email: nsweilam@sci.cu.edu.eg
Кафедра математики, Факультет науки

Список литературы

  2. Бойко В.И., Валяев А.Н., Погребняк А.Д. Модификация металлических материалов импульсными мощными пучками частиц // УФН. — 1999. — Т. 169, № 11. — С. 1243–1271.
  3. Stinnett R.W. et al. Thermal Surface Treatment using Intense, Pulsed Ion Beams // Materials Research Society Symp. Proc.: Materials Synthesis and Processing Using Ion Beams. — 1993. — Vol. 316. — Pp. 521–532.
  4. Диденко А.Н., Лигачев А.Е., Куракин И.Б. Воздействие пучков заряженных частиц на поверхность металлов и сплавов. — Москва, Энергоатомиздат, 1987. — 184 с.
  5. Коренев С.А. // Препринт ОИЯИ P13-89-615. — Дубна, 1989. — 16 с.
  6. Действие излучения большой мощности на металлы / С.И. Анисимов, Я.А. Имас, Г.С. Романов, Ю.В. Ходько. — М.: Наука, 1970. — 272 с.
  7. Быковский Ю.А., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю. Ионная и лазерная имплантация металлических материалов. — Энергоатомиздат, 1991. — 237 с.
  8. Калиниченко А.И., Лазурик В.Т. Возбуждение акустических колебаний пучком заряженных частиц малой плотности // ЖЭТФ. — 1973. — Т. 65, № 6. — С. 2364–2368.
  9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. — 1970. — 248 с.
  10. Numerical Simulation of the Thermoelastic Effects in Metals Irradiated by Pulsed Ion Beam / I.V. Amirkhanov, E.V. Zemlyanaya, I.V. Puzynin et al. // JCSME.— 2002. — Vol. 2, No 1s-2s. — Pp. 213–224.
  11. Численное моделирование влияния вязкости на распространение термоупругих волн в образце металла, облучаемого импульсными пучками ионов / И.В. Амирханов, Е.В. Земляная, И.В. Пузынин и др. // Поверхность. — 2004. — № 10. — С. 92–99.
  12. Ghaleb A.F., Ayad M.M. Nonlinear Waves in Thermo-Magnetoelasticity // Int. J. Appl. Electromagn. Mat. Mech. — 1998. — Vol. 9, No 4. — Pp. 339–357.
  13. Rawy E.K., Iskandar L., Ghaleb A.F. Numerical Solution of a Nonlinear, One-Dimensional Problem of Thermoelasticity // J. Comp. Appl. Math. (C.A.M.). — 1998. — Vol. 100. — Pp. 53–76.
  14. Мажукин А.В., Мажукин В.И. Динамическая адаптация в параболических уравнениях // ЖВМ и МФ. — 2007. — Т. 47, № 11. — С. 1913–1936.
  15. Бреславский П.В., Мажукин В.И. Алгоритм численного решения гидродинамического варианта задачи Стефана при помощи динамически адаптирующихся сеток // Математическое моделирование. — 1991. — Т. 3, № 10. — С. 104–115.
  16. Thomson J.F., Warsi Z.U.A., Mastin C.W. Boundary-Fitted Coordinate Systems for Numerical Simulation of Partial Differental Equations-A Review // J. Comput. Phys. — 1982. — Vol. 47, No 1. — P. 108.
  17. Thomson J.F., Warsi Z.U.A., Mastin C.W. Numerical grid generation. Foundation and Application., 1982. — New-York:Nort-Holland, 1985. — 483 p.
  18. Ильин В.П. Методы конечных разностей и конечных объемов для элиптических уравнений. — Новосибирск, Издательство Института математики, 2000. — 346 с.

© Амирханов И.В., Сархадов И., Галеб А.Ф., Суейлам Н.Х., 2013

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах