Моделирование стационарных ударных волн в пористой меди методом сглаженных частиц (SPH)

В работе рассчитываются параметры ударной адиабаты пористого материала в мезоскопической постановке с помощью разработанного метода подвижного окна наблюдения. Пористый материал представляется в виде каркаса из сплошного вещества, заполняющего пространство между порами, механические свойства и ударная адиабата которого зачастую хорошо известны. Суть метода состоит в следующем: несжатое вещество втекает в расчетную область с постоянной скоростью, а скорость вытекания из области подбирается итерациями так, чтобы фронт волны установился неподвижным относительно окна, так как для расчета ударных адиабат необходимо достижение стационарного режима распространения ударной волны. Моделирование ударных волн выполнено как в стандартной постановке с неподвижным поршнем (методом обращенного движения), так и в системе подвижного окна наблюдения. Продемонстрировано, что после достижения стационарного режима волновые профили, полученные обоими методами, идентичны. В качестве примера рассчитаны ударные адиабаты пористой меди, которые хорошо воспроизводят экспериментальные данные для разной пористости. Предлагаемый мезоскопический метод расчета отклика пористых материалов на ударное сжатие в подвижном окне открывает возможность прямого расчета искомых ударных адиабат при пористости материалов, ранее не исследованных экспериментально.