Computer simulation of the shock-wawe structure for heterogeneous two-components media




Computer simulation of shock wave structure is performed for heterogeneous media composed of the two components,
solid and liquid metals. The modeling is based on thermal viscous elastic plastic approximation. The Mie-Gruneisen
equation of state with Hugoniot describes the thermodynamic properties of the materials. The heterogeneous 2D media is
presented by a continuous skeleton and by localized inclusions, which both are taken as solid metal (tungsten) and liquid
metal (lead or lithium). Behavior of solid and liquid components in shock front and in the relaxation zone behind the
shock is described. It is revealed that the shock structure is determined by dynamic and thermal interaction of the components.
The influence of scale factor (period of heterogeneity) on hydrodynamic parameters relaxation is analyzed.

Численное моделирование структуры ударных волн в гетерогенных двухкомпонентных средах.

Проведено численное моделирование структуры ударных волн, распространяющихся в гетерогенных средах, состоящих из двух компонент – твёрдого и жидкого металлов. В качестве твёрдого металла выбран вольфрам, в качестве жидкого – литий и свинец. Рассмотрены два вида гетерогенных сред, в которых твердый материал образу-
ет решетку, ячейки которой заполнены жидким металлом, или жидким металл содержит изолированные твердые
металлические включения. Задача решается в двумерной постановке в термо-вязко-упруго-пластическом приближении. Термодинамические свойства описываются уравнением Грюнайзена и адиабатой Гюгонио. Проведенные расчеты показывают, что структура ударной волны определяется динамическим и тепловым взаимодействием компонент. Проанализированы физические эффекты, влияющие на релаксацию полей гидродинамических параметров к установившимся значениям.