Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 161, No. 3, p. 315 (March 2022)
(English translation - JETP, Vol. 134, No. 3, March 2022 available online at www.springer.com )

Упругoпластические и полиморфные превращения в пленках железа при нагрузке ультракороткими лазерными ударными волнами
Мурзов С.А., Ашитков С.И., Струлева Е.В., Комаров П.С., Хохлов В.А., Жаховский В.В., Иногамов Н.А.

Received: October 19, 2021

DOI: 10.31857/S0044451022030026

PDF (4.2M)

Представлены результаты экспериментальных исследований лазерных ударных волн, инициируемых пикосекундным импульсом в железе. Обработка и анализ экспериментальных измерений проведены с использованием теоретических подходов и численного моделирования. Интерес к пикосекундным воздействиям обусловлен уникально высокими темпами деформации, в частности, зависимостью от темпа деформации порогов упруго-пластических и полиморфных трансформаций. Исследование необходимо для развития области лазерного упрочнения металлов. Первые шаги в этом направлении сделаны, хотя такого рода подход к упрочнению лазерной ковки уже широко применяется на практике. Используются современные наработки в области генерации ударных волн и их экспериментальной диагностики, а также развиваются сопутствующие методы теоретической интерпретации данных. Сложность заключается в пикосекундном масштабе времен, так как диагностика опытов ограничена кинематикой, а именно, измерением координаты свободной поверхности. Для выяснения кинетики полиморфного превращения на пикосекундных масштабах времен впервые применен метод обратного анализа скорости свободной поверхности. Валидация метода проводилась с использованием результатов гидродинамического и молекулярно-динамического моделирования при прямом извлечении механических напряжений и деформации. Теоретическое исследование традиционными методами восстановленных профилей скорости свободной поверхности подтверждает результаты в области их применимости - на упругом и пластическом фронтах ударной волны. Переход железа в \varepsilon -фазу имеет место на начальном участке распространения ударной волны, пока эта волна имеет достаточную амплитуду. Причина состоит в ограничении по давлениям до 40 ГПа из-за оптического пробоя в стекле и затухания ударной волны по мере распространения.

 
Report problems