najoNanosystems: Physics, Chemistry, MathematicsНаносистемы: физика, химия, математика2220-80542305-7971Университет ИТМОnajo-1158Research ArticlePHYSICSФИЗИКАDescription of the dependence between the spall strength and strain rate for metals using Morse potentialИспользование потенциала Mорзе для описания зависимости откольной прочности металлов от скорости деформированияТкачевП. В.TkachevP. V.

Санкт-Петербург

Pavel Tkachev, Postgraduate

Saint Petersburg

pavel@paveltkachev.ruКривцовА. М.KrivtsovA. M.

Санкт-Петербург

Anton Krivtsov, Head of Department, Doctor of Science, Professor

Department “Analytical mechanics”

Saint Petersburg

akrivtsov@bk.ruСанкт-Петербургский государственный политехнический университетSaint Petersburg State Polytechnical UniversityСанкт-Петербургский государственный политехнический университет; Инстиут проблем машиноведения РАНSaint Petersburg State Polytechnical University201219082025357075Copyright © Tkachev P.V., Krivtsov A.M., 20252025Ткачев П.В., Кривцов А.М.Tkachev P.V., Krivtsov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nanojournal.ifmo.ru/jour/article/view/1158

   Comparison of the computer simulation of spall fracture and real experiments is presented. Simulation using particle dynamic method with Morse potential is carried out. The dependences of the spall fracture parameters on the dimensionless parameter k which characterize the width of the potential well is obtained. The values of the parameter k that allow one to describe the results of real experiments for some metals are presented.

   В работе производится сравнение результатов компьютерного моделирования откольного разрушения с натурным экспериментом. Моделирование проводится методом динамики частиц, взаимодействие описывается трехпараметрическим парным потенциалом Морзе. Получены зависимости параметров откольного разрушения от безразмерного параметра κ, характеризующего ширину потенциальной ямы. Найдены значения параметра κ, позволяющие описать результаты натурных экспериментов для различных металлов.

метод динамики частицоткольное разрушениепотенциал Морзеparticle dynamic methodspall fractureMorse potentialReferencesHolian B. L. Atomistic Computer-Simulations of Shock Waves // Shock Waves. — 1995. — V. 5, № 3. — P. 149–157.Holian B. L. Atomistic Computer-Simulations of Shock Waves // Shock Waves. — 1995. — V. 5, № 3. — P. 149–157.Krivtsov A. M. Relation between Spall Strength and Mesoparticle Velocity Dispersion // International Journal of Impact Engineering. — 1999. — V. 23. — P. 477–487.Krivtsov A. M. Relation between Spall Strength and Mesoparticle Velocity Dispersion // International Journal of Impact Engineering. — 1999. — V. 23. — P. 477–487.Кривцов А. М. Описание пластических эффектов при молекулярно-динамическом моделировании откольного разрушения // Физика твердого тела. — 2004. — Т. 46, В. 6. — С. 1025–1030.Кривцов А. М. Описание пластических эффектов при молекулярно-динамическом моделировании откольного разрушения // Физика твердого тела. — 2004. — Т. 46, В. 6. — С. 1025–1030.Кривцов А. М. Деформирование и разрушение твердых тел с микроструктурой. — М.: Физматлит, 2007. — 304 с.Кривцов А. М. Деформирование и разрушение твердых тел с микроструктурой. — М.: Физматлит, 2007. — 304 с.Индейцев Д. А., Кривцов А. М., Ткачев П. В. Исследование методом динамики частиц взаимосвязи между откольной прочностью и скоростью деформирования твердых тел // Доклады Академии Наук. — 2006. — Т. 407, № 3. — C. 341–343.Индейцев Д. А., Кривцов А. М., Ткачев П. В. Исследование методом динамики частиц взаимосвязи между откольной прочностью и скоростью деформирования твердых тел // Доклады Академии Наук. — 2006. — Т. 407, № 3. — C. 341–343.Abraham F. F., Walkup R., Gao H., Duchaineau M., De La Rubia T. D., Seager M. Simulating materials failure by using up to one billion atoms and the world’s fastest computer: Work-hardening // Proceedings of National Academy of Sciences (USA). — 2002. — V. 99, № 9. — P. 5783–5787.Abraham F. F., Walkup R., Gao H., Duchaineau M., De La Rubia T. D., Seager M. Simulating materials failure by using up to one billion atoms and the world’s fastest computer: Work-hardening // Proceedings of National Academy of Sciences (USA). — 2002. — V. 99, № 9. — P. 5783–5787.Головнева Е. И., Головнев И. Ф., Фомин В. М. Молекулярно-динамический анализ динамического разрушения наноструктур // Физическая Мезомеханика. — 2003. — Т. 6, В. 2. — С. 37–46.Головнева Е. И., Головнев И. Ф., Фомин В. М. Молекулярно-динамический анализ динамического разрушения наноструктур // Физическая Мезомеханика. — 2003. — Т. 6, В. 2. — С. 37–46.Кривцов А. М., Мясников В. П. Моделирование методом динамики частиц изменения внутренней структуры и напряженного состояния в материале при сильном термическом воздействии // Известия РАН. Механика твердого тела. — 2005. — № 1. — С. 87–102.Кривцов А. М., Мясников В. П. Моделирование методом динамики частиц изменения внутренней структуры и напряженного состояния в материале при сильном термическом воздействии // Известия РАН. Механика твердого тела. — 2005. — № 1. — С. 87–102.Канель Г. И., Разоренов С. В., Уткин А. В., Фортов В. Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. — М.: Янус-К, 1996. — 406 с.Канель Г. И., Разоренов С. В., Уткин А. В., Фортов В. Е. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. — М.: Янус-К, 1996. — 406 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.