| | Механика твердого тела Известия Российской академии наук | | Журнал основан
в январе 1966 года
Выходит 6 раз в год
ISSN 1026-3519 |
Архив номеров
Для архивных номеров (2007 г. и ранее)
полные тексты статей
доступны для свободного просмотра и скачивания.
Статей в базе данных сайта: | | 12804 |
На русском (Изв. РАН. МТТ): | | 8044 |
На английском (Mech. Solids): | | 4760 |
|
<< Предыдущая статья | Год 2014. Номер 6 | Следующая статья >> |
Агранат М.Б., Ашитков С.И., Комаров П.С. Поведение металлов вблизи предела теоретической прочности в экспериментах с фемтосекундными лазерными импульсами // Изв. РАН. МТТ. 2014. № 6. С. 50-57. |
Год |
2014 |
Том |
|
Номер |
6 |
Страницы |
50-57 |
Название статьи |
Поведение металлов вблизи предела теоретической прочности в экспериментах с фемтосекундными лазерными импульсами |
Автор(ы) |
Агранат М.Б. (Москва)
Ашитков С.И. (Москва, ashitkov11@yandex.ru)
Комаров П.С. (Москва) |
Коды статьи |
УДК 539.4 |
Аннотация |
Интерферометрическим методом в пикосекундном диапазоне в металлических пленочных образцах исследована эволюция ударных волн сжатия, генерируемых с помощью мощного фемтосекундного лазера. На субмикронной длине распространения в железе и алюминии зарегистрированы ударные волны с напряжением сжатия за фронтом упругого предвестника до 27.5 ГПа и 12.6 ГПа соответственно. Полученные значения сдвиговой и объемной прочности сопоставимы с расчетными значениями предельной теоретической прочности на сдвиг и растяжение. |
Ключевые слова |
ударная волна сжатия, разрушение, прочность, скорость деформирования, фемтосекундный лазерный импульс |
Список литературы |
1. | Ашитков С.И., Агранат М.Б., Канель Г.И., Комаров П.С., Фортов В.Е. Поведение алюминия вблизи предельной теоретической прочности в экспериментах с фемтосекундным лазерным воздействием // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 92. № 8. С. 568-573. |
2. | Whitley V.H., McGrane S.D., Eakins D.E., Bolme С.A., Moore D.S., and Bingert J.F. The elastic-plastic response of aluminum films to ultrafast laser-generated shocks // Appl. Phys. 2011. V. 109. P. 013505. |
3. | Crowhurst J.C, Armstrong M.R., Knight К.В., Zaug J.M., Behymer E.M. Invariance of the Dissipative Action at Ultrahigh Strain Rates Above the Strong Shock Threshold // Phys. Rev. Lett. 2011. V. 107. P. 144302. |
4. | Ashitkov S.I., Agranat M.В., Kanel G.I., Fortov V.E. Approaching the Ultimate Shear and Tensile Strength of Aluminum in Experiments with Femtosecond Pulse Laser // 17th Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter, Chicago, USA, June 26-July 1, 2011 (ALP Conf. Proc. 2012. V. 1426. P. 1081-1084. |
5. | Ашитков С.И., Комаров П.С., Агранат М.Б., Канель Г.И., Фортов B.E. Реализация предельных значений объемной и сдвиговой прочности железа при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов // Письма в ЖЭТФ. 2013. Т. 98. С. 439-444. |
6. | Kadau К., Germann T.C., Lomdahl P.S., Holian B.L. Atomistic simulations of shock-induced transformations and their orientation dependence in bcc Fe single crystals // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. P. 064120 |
7. | Demaske B.J., Zhakhovsky V.V., Inogamov N.A., Oleynik I.I. Ultrashort shock waves in nickel induced by femtosecond laser pulses // Phys. Rev. B. 2013. V. 87. P. 054109. |
8. | Crowhurst J.C, Reed B.W., Armstrong M.R., Radousky H.В., Carter J.A., Swift D.C., Zaug J.M., Minich R.W., Teslich N.E., Kumar M. The α→ε phase transition in iron at strain rates up to 109 s−1 // J. Appl. Phys. 2014. V. 115. P. 113506. |
9. | Скрипов В.П. Метастабильная жидкость. М.: Наука, 1972. 312 с. |
10. | Jahnátek М., Hafner J., and Krajčí М. Shear deformation, ideal strength, and stacking fault formation of fee metals: A density functional study of Al and Cu // Phys. Rev. B. 2009. V. 79. P. 224103. |
11. | Clatterbuck D.M., Krenn C.R., Cohen M.L., Morris J.W. Jr. Phonon Instabilities and the Ideal Strength of Aluminum // Phys. Rev. Let. 2003. V. 91. P. 135501. |
12. | Kimminau G., Erhart P., Bringa E.M., Remington В., Wark J.S. Phonon instabilities in uniaxially compressed fee metals as seen in molecular dynamics simulations // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 092102. |
13. | Bolme C.A., McGrane S.D., Moore D.S., and Funk D.J. Single shot measurements of laser driven shock waves using ultrafast dynamic ellipsometry // J. Appl. Phys. 2007. V. 102. P. 033513. |
14. | Moore D.S., Gahagan К.Т., Reho J.H., Funk D.J., Buelow S.J., Rabie R.L., Lippert T. Ultrafast nonlinear optical method for generation of planar shocks // Appl. Phys Lett. 2001. V. 78. P. 40. |
15. | Gahagan K.T., Moore D.S., Funk D.J., Reho J.H., Rabie R.L. Ultrafast interferometric microscopy for laser-driven shock wave characterization // J. Appl. Phys. 2002. V. 92. P. 3679. |
16. | Anisimov S.I., Inogamov N.A., Petrov Y.V., Khokhlov V.A., Zhakhovskii V.V., Nishihara K., Agranat M.B., Ashitkov S.I., Komarov P.S. Thresholds for front-side ablation and rear-side spallation of metal foil irradiated by femtosecond laser pulse // Appl Phys A. 2008. V. 92. P. 797. |
17. | Temnov V.V., Sokolovski-Tinten K, Zhou P., Von der Linde D. Ultrafast imaging interferometry at femtosecond-laser-excited surfaces // J. Opt. Soc. Am. B. 2006. V. 23. P. 1954. |
18. | Ашитков С.И., Комаров П.С, Овчинников А.В., Струлёва Е.В., Агранат М.Б. Динамика деформации и откольная прочность алюминия при однократном воздействии фемтосекундного лазерного импульса // Квантовая электроника. 2013. Т. 43. № 3. С. 242-245. |
19. | Barker L.M., Hollenbach R.E. Shock wave study of phase transition in iron // J. Appl. Phys. 1974. V. 45. P. 4872. |
20. | Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений М.: Наука, 1966. |
21. | Kanel G.L, Razorenov S.V., Fortov V.E. Shock-Wave Phenomena and the Properties of Condensed Matter // Springer, New York, 2004, 320 p. |
22. | Smith R.F., Eggert J.H., Rudd R.E., Swift D.C., Bolme C.A., Collins G.W. High strain-rate plastic flow in Al and Fe // J. Appl. Phys., 110, 123515. |
23. | Kanel G.I., Razorenov S.V. and Fortov V.E. Submicrosecond strength of materials // Mech. Solids. 2005. V. 40, № 4. P. 69. |
24. | Канель Г.И., Разоренов С.В., Гаркушин Г.В., Ашитков С.И., Комаров П.С, Агранат М.Б. Сопротивление деформированию и разрушению железа в широком диапазоне скоростей деформации // ФТТ. 2014. Т. 56 № 8. С. 1518. |
25. | Kanel G.I. Dynamic strength of materials // Fatigue & Fracture of Engineering Materials and structures. 1999. V. 22. № 11. P. 1011. |
26. | Жиляев П.А., Куксин А.Ю., Стегайлов В.В., Янилкин А.В. Влияние пластической деформации на разрушение монокристалла алюминия при ударно-волновом нагружении // ФТТ. 2010. Т. 52. С. 1508. |
27. | Zhakhovskii V.V., Inogamov N.A., Petrov Yu.V., Ashitkov S.A., Nishihara K. Molecular dynamics simulation of femtosecond ablation and spallation with different interatomic potentials // Appl. Surf. Sci. 2009. V. 255. P. 9592. |
28. | Clatterbuck D.M., Chrzan B.C., Morris J.W. The ideal strength of iron in tension and shear // Acta Materialia. 2003. V. 51. P. 2271. |
29. | Ogata S., Li J., Hirosaki N., Shibutani Y., Yip S. Ideal shear strain of metals and ceramics // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 104104. |
30. | Cerny M., Pokluda J. Influence of superimposed biaxial stress on the tensile strength of perfect crystals from first principles // Phys. Rev. B. 2007. V. 76. P. 024115. |
|
Поступила в редакцию |
11 августа 2014 |
Получить полный текст |
|
<< Предыдущая статья | Год 2014. Номер 6 | Следующая статья >> |
|
Если Вы обнаружили опечатку или неточность на странице сайта, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
|
|