Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2022, выпуск 12 » Статья стр. 1820
<<<>>>
Моделирование ударно-волнового нагружения силикатов магния на примере форстерита
DOI: 10.21883/JTF.2022.12.53749.77-22
Переводная версия: 10.21883/TP.2022.12.55193.77-22
Маевский К.К.1,2
1Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Email: konstantinm@hydro.nsc.ru
Поступила в редакцию: 1 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 15 сентября 2022 г.
Принята к печати: 25 сентября 2022 г.
Выставление онлайн: 31 октября 2022 г.
PDF версия
Представлены результаты моделирования ударно-волнового нагружения форстерита Mg2SiO4, который в данном случае рассматривается как смесь кварца SiO2 и периклаза MgO. Используемая в расчетах модель основана на предположении, что компоненты исследуемого материала при ударно-волновом нагружении находятся в термодинамическом равновесии. Рассматривая компоненты, испытывающие полиморфный фазовый переход при высокоэнергетическом воздействии как смесь фазы низкого и фазы высокого давления, используемая модель позволяет достоверно описывать область фазового перехода. При расчетах для форстерита в диапазоне давлений от 1 до 1000 GPa учитываются полиморфные фазовые переходы кварца и периклаза. Результаты верифицированы по экспериментальным данным, полученным в динамических экспериментах. Ключевые слова: уравнение состояния, ударная адиабата, термодинамическое равенство, силикаты магния, форстерит. DOI: 10.21883/0000000000
  1. E.J. Davies, M.S. Duncan, S. Root, R.G. Kraus, D.K. Spaulding, S.B. Jacobsen, S.T. Stewart. JGR Planets, 126, e2020JE006745 (2021). DOI: 10.1029/2020JE006745
  2. S. Root, J.P. Townsend, E. Davies, R.W. Lemke, D.E. Bliss, D.E. Fratanduono, R.G. Kraus, M. Millot, D.K. Spaulding, L. Shulenburger1, S.T. Stewart, S.B. Jacobsen. Geophys. Res. Lett., 45, 3865 (2018). DOI: 10.1029/2017GL076931
  3. T.S. Duffy, R.F. Smith. Front. Earth Sci., 7, 23 (2019). DOI: 10.3389/feart.2019.00023
  4. H. Niu, A.R. Oganov, A., X.Q. Chen, D. Li. Sci. Rep., 5, 18347 (2016). DOI: 10.1038/srep18347
  5. K. Umemoto, R.M. Wentzcovitch, S. Wu, M. Ji, C.Z. Wang, K.M. Ho. Earth. Planet. Sci. Lett., 478, 40 (2017). DOI: 10.1016/j.epsl.2017.08.032
  6. W.J. Borucki. Rep. Prog. Phys., 79, 036901 (2016). DOI: 10.1088/0034-4885/79/3/036901
  7. P.E. Driscoll. Planetary Interiors, Magnetic Fields, and Habitability. In: Handbook of Exoplanets. Ed. by H. Deeg, J. Belmonte (Springer, Cham., 2018), DOI: 10.1007/978-3-319-55333-7_76
  8. C.T. Unterborn, J.E. Kabbes, J.S. Pigott, D.M. Reaman, W.R. Panero. Astrophys. J., 793, 2 (2014). DOI: 10.1088/0004-637X/793/2/124
  9. J.L. Mosenfelder, P.D. Asimow, T.J.J. Geophys. Res., 112, B06208 (2007). DOI: 10.1029/2006JB004364
  10. J.L. Mosenfelder, P.D. Asimow, D.J. Frost, D.C. Rubie, T.J. Ahrens. J. Geophys. Res., 114, B01203 (2009). DOI: 10.1029/2008JB005900
  11. R.M. Bolis, G. Morard, T. Vinci, A. Ravasio, E. Bambrink, M. Guarguaglini, M. Koenig, R. Musella, F. Remus, J. Bouchet, N. Ozaki, K. Miyanishi, T. Sekine, Y. Sakawa, T. Sano, R. Kodama, F. Guyot, A. Benuzzi-Mounaix. Geophys. Res. Lett., 43, 9475 (2016). DOI: 10.1002/2016GL070466
  12. M.G. Newman, R.G. Kraus, M.C. Akin, J.V. Bernier, A.M. Dillman, M.A. Homel, S. Lee, J. Lind, J.L. Mosenfelder, D.C. Pagan, N.W. Sinclair, P.D. Asimow. Geophys. Res. Lett., 45, 8129 (2018). DOI: 10.1029/2018GL077996
  13. T. Sekine, N. Ozaki, K. Miyanishi, Y. Asaumi, T. Kimura, B. Albertazzi, Y. Sato, Y. Sakawa, T. Sano, S. Sugita, T. Matsui, R. Kodama. Sci. Adv., 2, e1600157 (2016). DOI: 10.1126/sciadv.1600157
  14. M. Kumazawa, H. Sawamoto, E. Ohtani, K. Mazaki. Nature, 247, 356 (1974)
  15. D.K. Spaulding, R.S. McWilliams, R. Jeanloz, J.H. Eggert, P.M. Celliers, D.G. Hicks, G.W. Collins, R.F. Smith. Phys. Rev. Lett., 108, 065701 (2012). DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.065701
  16. Y. Syono, T. Goto, J. Sato, H. Takei. J. Geophys. Res., 86, 6181 (1981). DOI: 10.1029/JB086iB07p06181
  17. G.J. Finkelstein, P.K. Dera, S. Jahn, A.R. Oganov, C.M. Holl, Y. Meng, T.S. Duffy. Am. Mineral., 99 (1), 35 (2014). DOI: 10.2138/am.2014.4526
  18. X.G. Huang, X.H. Yuan, Z.A. Chen, F.S. Liu, W.M. Bai. Sci. China Earth. Sci., 592016, 619 (2016). DOI: 10.1007/s11430-015-5231-2
  19. Л.В. Альтшулер, Р.Ф. Трунин, Г.В. Симаков. Изв. АН СССР. Сер. Физика земли, 29 (10), 1 (1965)
  20. К.К. Маевский, С.А. Кинеловский. ЖТФ, 89, 1158 (2019). DOI: 10.21883/JTF.2019.08.47885.423-18 [K.K. Maevskii, S.A. Kinelovskii. Tech. Phys., 64, 1090 (2019). DOI: 10.1134/S1063784219080127]
  21. В.В. Милявский, В.Е. Фортов, А.А Фролова, К.В Хищенко, А.А. Чарахчьян, Л.В. Шуршалов. ЖВМиМФ, 46 (5), 913 (2006). [V.V. Milyavskii, V.E. Fortov, A.A. Frolova, K.V. Khishchenko, A.A. Charakhch'yan, L.V. Shurshalov. Comput. Math. Math. Phys., 46, 873 (2006). DOI: 10.1134/S0965542506050113]
  22. K.K. Maevskii K.K. AIP Conf. Proc., 2051, 020181 (2018). DOI: 10.1063/1.5083424
  23. К.К. Маевский. ЖТФ, 91 (5), 815 (2021). DOI: 10.21883/JTF.2021.05.50694.293-20 [K.K. Maevskii. Tech. Phys., 66 (5), 791 (2021). DOI: 10.1134/S1063784221050145]
  24. Maevskii K. AIP Conf. Proc., 2103, 020009 (2019). 10.1063/1.5099873
  25. К.К. Маевский, С.А. Кинеловский. ТВТ, 56 (6), 876 (2018). DOI: 10.31857/S004036440003564-4 [K.K. Maevskii, S.A. Kinelovskii. High Temperature, 56 (6) 853 (2018). DOI: 10.1134/S0018151X18060172]
  26. K.K. Maevskii. J. Phys. Conf. Series., 894, 012057 (2017). DOI: 10.1088/1742-6596/894/1/012057
  27. Я.Б. Зельдович, Ю.П. Райзер. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (Физматлит, М., 2008), с. 519
  28. К.К. Маевский. ЖТФ, 92 (1), 100 (2022). DOI: 10.21883/JTF.2022.01.51858.200-21
  29. S.P. Marsh (ed.) LASL Shock Hugoniot Data (Univ. California Press., Berkeley, 1980)
  30. P.R. Levashov, K.V. Khishchenko, I.V. Lomonosov, V.E. Fortov. AIP Conf. Proc., 706, 87 (2004). http://www.ihed.ras.ru/rusbank/
  31. Л.В. Альтшулер, Р.Ф. Трунин, Г.В. Симаков. Изв. АН СССР. Сер. Физика земли, 29 (10), 1 (1965)
  32. Compendium of shock wave data, ed. by M. Thiel (Livermore, Lawrence Livermore Laboratory, Report UCRL-50108, 1977), p. 401
  33. K. Miyanishi, Y. Tange, N. Ozaki, T. Kimura, T. Sano, Y. Sakawa, T. Tsuchiya, R. Kodama. Phys. Rev. E, 92, 023103 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevE.92.023103
  34. М.А. Подурец, Г.В. Симаков, Р.Ф. Трунин. Изв. АН СССР, 4, 28 (1968)
  35. Р.Ф. Трунин, Г.В. Симаков, М.А. Подурец. Изв. АН СССР, 2, 33 (1971).
  36. Р.Ф. Трунин. Исследования экстремальных состояний конденсированных веществ методом ударных волн. Уравнения Гюгонио (РФЯФ-ВНИИЭФ, Саров, 2006), с. 137
  37. А.А. Баканова, И.П. Дудоладов, Ю.Н. Сутулов. Прикладная механика и тех. физика, 6, 167 (1972)
  38. K.K. Maevskii, S.A. Kinelovskii. AIP Conf. Proc., 1683, 020132 (2015). 10.1063/1.4932822
  39. J.L. Mosenfelder, P.D. Asimow, T.J. Ahrens. J. Geophys. Res., 112, B06208 (2007). DOI: 10.1029/2006JB004364
  40. A.M. Dziewonski, D.L. Anderson. Phys. Earth Planet. Inter., 25, 297 (1981). DOI:10.1016/0031-9201(81)90046-7

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme