Динамика деформации ограниченной пластины, к одной из поверхностей которой приложено однородное внешнее давление, меняющееся со временем по известному закону
Вернуться к обычному виду

Динамика деформации ограниченной пластины, к одной из поверхностей которой приложено однородное внешнее давление, меняющееся со временем по известному закону


10.06.2024

Докладчик(и):  Иванов Артём Владиславович (ОИВТ РАН)
Авторы:  А.В. Иванов, А.Д. Рахель
Дата, время проведения:  13 июня 2024 года (четверг) в 11:00
Адрес:  ул. Красноказарменная, 17-а, конференц-зал


Аннотация.
Динамические эксперименты [1, 2] позволяют изучать теплофизические свойства металлов в области состояний, которая в настоящее время недоступна для других экспериментальных методов.  Образец для такого эксперимента представляет собой квадратный отрезок фольги исследуемого металла толщиной 10–30 мкм и длиной стороны квадрата 10 мм, который зажимается между двумя относительно толстыми пластинами так называемого оконного материала (например, сапфира). Путем пропускания через образец импульса электрического тока в нём за время ~ 1 мкс выделяется джоулево тепло, которое в несколько раз превосходит энергию сублимации. В результате образец испытывает 3–10 кратное тепловое расширение (увеличение толщины), деформируя при этом пластины оконного материала. С помощью лазерного интерферометра измеряется нормальная компонента смещения поверхности образца. Однако такая методика предполагает одномерную деформацию пластины оконного материала и поэтому измерения смещения производятся в центральной части пластины, куда за время измерений не успевают дойти волны разгрузки от её краев. Как показали эксперименты, требование одномерности деформации пластин оконного материала накладывает слишком жесткое ограничение на время измерений и, следовательно, на величину достигаемых значений удельного объема и энтальпии образца. Чтобы преодолеть это ограничение в настоящей работе изучается динамика деформации пластин оконного материала в экспериментах [1, 2]. Идея заключается в том, чтобы учесть влияние краевых эффектов при обработке сигнала интерферометра и сделать тем самым методику пригодной для больших времен.
Основной задачей этой работы является решение уравнений теории упругости, описывающих динамику деформации пластины сапфира, к одной из поверхностей которой приложено равномерное внешнее давление, которое меняется со временем по известному закону, а остальные поверхности свободны. Поскольку нас интересует динамика деформации для относительно небольших времен (≤ 2 мкс), то эту задачу можно сформулировать как краевую задачу с начальными условиями о волновом движении упругого твердого тела.
Нам удалось получить точное решение плоской задачи (т.е. двумерной + время), которое позволяет провести анализ волновой структуры, возникающей при деформации пластины оконного материала и точно описать сложное взаимодействие вблизи боковой поверхности пластины между продольными волнами, поперечными и поверхностными волнами Рэлея.

1. Kondratyev A.M., Korobenko V.N., Rakhel A.D. //J. Phys.: Condens. Matter. – 2022. – Vol. 34. – P. 195601.
2. Kondratyev A.M., Rakhel A.D. // Physical Review B. – 2023. – Vol. 107.– P. 195134.


Семинар будет проходить в очно-заочном формате
Адрес: ул. Красноказарменная, 17-а, конференц-зал
Ссылка на подключение к Zoom конференции:

https://us06web.zoom.us/j/3853805150?pwd=VERsRXkzcW5IVEgyU2ZpVWlra0hwdz09&omn=84637402590

Идентификатор конференции: 385 380 5150
Код доступа: BibermanLM

Возврат к списку


Динамика деформации ограниченной пластины, к одной из поверхностей которой приложено однородное внешнее давление, меняющееся со временем по известному закону