Механика

Исследование поправочного коэффициента кристалла фторида лития в процессе его ударного сжатия и изоэнтропической разгрузки

А. В. Красильников^a, Е. И. Несмиянов^ba, Е. С. Шестаковская^b, А. Г. Попцов^a, А. Е. Ковалев^a, А. П. Яловец<sup>b

a</sup> Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский инсти тут технической физики имени академика Е.И. Забабахина, г. Снежинск, Российская Федерация
^b Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск, Российская Федерация

Аннотация: Монокристалл фторида лития (LiF) является широко используемым материалом в опытах при интенсивных динамических нагрузках в качестве окна для оптических методик, таких как VISAR или PDV. Он прозрачен и не испытывает фазовых переходов при ударном сжатии до 200 ГПа. Для интерпретации экспериментальных данных, полученных с использованием такого окна, необходимо вводить поправочный коэффициент. Он связывает видимую массовую скорость, полученную экспериментально, с истинной массовой скоростью. Если для стационарных ударных волн этот коэффициент является постоянным, то для более сложных течений на него оказывает влияние пространственная неоднородность плотности окна. В работе проведены экспериментальные исследования ударно-волновых процессов во фториде лития при ударно-волновом сжатии при нагружении до 90 ГПа. Проведено математическое моделирование экспериментов. Для этого построена математическая модель одномерных упругопластических течений среды с использованием модели пластичности Прандтля–Рейса, а также построено уравнение состояния фторида лития. Поправочный коэффициент получен двумя способами: на основе зависимости показателя преломления от плотности и закона сохранения массы на ударной волне и зависимости оптической длины пути лазерного луча от распределения плотности в исследуемом материале.

Ключевые слова: математическое моделирование, показатель преломления, фторид лития, экспериментальные исследования, лазерные методики.

УДК: 004.942: 519.633: 534.222.2

Поступила в редакцию: 01.10.2024

DOI: 10.14529/mmph240411