ИПМ им. М.В.Келдыша РАН
На главную страницу сервера ИПМ РАН Русская версия в кодировке Win-1251 English version
Семинары ИПМ РАН




Григорьев С.Ю. (ВНИИА им. Н.Л. Духова)

Проведено экспериментальное и расчётное исследование механизмов разрушения жидкометаллической капли из олова под воздействием ультракороткого лазерного импульса. Результаты экспериментов демонстрируют, что односторонний нагрев такой капли может приводить к её симметричному или асимметричному расширению, что соответствует двум различным сценариям разрушения. Моделирование экспериментов, проведённое с использованием метода сглаженных частиц, демонстрирует, что практически мгновенный прогрев приповерхностного слоя капли создаёт короткую ударную волну, которая распространяется с фронтальной поверхности капли к её тыльной поверхности. Схождение ударной волны к центру капли приводит к формированию больших растягивающих напряжений и, как следствие, к образованию кавитационного пузыря в её центральной части. При отражении ударной волны от тыльной поверхности может происходить откол с образованием тонкого откольного слоя, движущегося со скоростью, большей, чем скорость расширения жидкометаллической оболочки вокруг центрального кавитационного пузыря. Численно продемонстрировано, что пороговая интенсивность лазерного импульса, необходимая для формирования откола, выше пороговой интенсивности, которая требуется для образования кавитационного пузыря в центральной части капли. Следовательно ассиметричное расширение капли происходит, если интенсивность лазерного излучения превышает порог формирования откола. Проведено сравнение расчетов с экспериментами по скоростями расширения оболочек для различных интенсивностей лазерного импульса, продемонстрировано их хорошее согласие.