Научная тема: «НЕРАВНОВЕСНОСТЬ И ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ ИМПУЛЬСНЫХ НАГРУЖЕНИЯХ»
Специальность: 01.02.04
Год: 2012
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Создан комплекс экспериментальных установок по исследованию высокоскоростного нагружения материалов в субмикросекундном и нано-секундном диапазонах длительностей и по изучению магнитопластичности диамагнитных кристаллов.
  2. Разработаны методы и созданы методики экспериментального исследования: на основе разгона частиц разлетающимся веществом при электрическом взрыве проводников и с помощью прикатодной плазмы, воздействующей на анод-мишень сильноточного импульсного генератора электронного пучка, предложены 2 способа моделирования высокоскоростных соударений мелкодисперсных частиц с преградами, разработана и отлажена в лабораторных условиях методика, позволяющая измерять их скорость; предложен метод и проведено исследование высокоскоростного соударения тел с преградой на основе использования явления электрического взрыва проводников в широком диапазоне длительностей и амплитуд нагружения; разработаны метод инициирования роста трещины и метод измерения скорости их движения при импульсном на-гружении с помощью электрического взрыва проводников, а также определено пороговое значение амплитуды разрушающей нагрузки в условиях динамического воздействия.
  3. Построены приборы по регистрации основных параметров нагружения и разрушения твердых тел с высоким временным и пространственным разрешением, создана система регистрации с применением лазерного интерферометра Майкельсона и лазерного дифференциального интерферометра, исследован механизм откольного разрушения анода сильноточного ускорителя при воздействии импульсного наносекундного электронного пучка. Разработан и апробирован магнитно-импульсный метод разрушения и фоторегистрации момента разрушения кольцевых металлических образцов при существенно коротких импульсах нагружения.
  4. На основе анализа проведенных экспериментальных исследований разработаны математические модели формирования упругопластической волны в приповерхностной области при нагружении короткими импульсами в субмикросекундном и наносекундном диапазонах длительностей, сформулирован гидродинамический подход и проведено моделирование высокоскоростного нагружения материалов при воздействии короткого интенсивного электроннопучкового излучения. Предложена математическая модель описания процесса разгона мелкодисперсных частиц при электрическом взрыве проводников. Дано приближённое решение задачи о взаимодействии потока твёрдых частиц с преградой.
  5. По результатам систематического исследования процесса разрушения горных пород новым электроразрядным способом в субмикросекундном диапазоне нагружении выявлены основные механизмы и динамические пороги разрушения. Показаны возможности практического применения данного высокотехнологичного и высокоэффективного способа разрушения при сравнительно малых энергозатратах.
  6. В рамках «балочного» подхода выведено уравнение движения трещины при импульсном кратковременном нагружении и сформулирован динамический критерий распространения трещины при импульсных нагрузках.
  7. Установлен факт сильного воздействия на дислокационную подсистему кристалла NaCl слабых магнитных полей в условиях импульсного и гармонического переменного магнитного поля. В магнитном поле Земли в схеме электронного парамагнитного резонанса реализован резонанс дислокационных перемещений и определены его основные характеристики. Обнаружен и исследован эффект понижения динамического предела текучести в кристаллах NaCl. Выявлено, что магнитное поле влияет существенным образом через параметр дислокационной вязкости на характеристики эволюции упругопластического импульса при его распространении.
Список опубликованных работ
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК:

1.Даринская Е.В., Макаревич И.П., Мещеряков Ю.И., Морозов В.А., Уру-совская А.А. Исследование подвижности краевых дислокаций в кристаллах LiF и NaCl при импульсном нагружении электронным пучком // ФТТ. -1982. - Т.24, №5, С. 1564-1566.

2.Белогорский В.В., Печерский О.П., Чернобровин В.И., Лихачев В.А., Мещеряков Ю.И., Морозов В.А. Откольные процессы на аноде сильноточного ускорителя электронов // Физика и химия обработки материалов. -1987.-№1.-С. 42-44.

3.Морозов В.А., Чужикова И.И. Численный расчет пространственно-временных характеристик среды, поглощающей излучение короткого импульса, в газодинамической одномерной постановке // Вестник СПбГУ. Сер.1. -1992. - Вып.3(№15). - С.55-58.

4.Морозов В.А., Чужикова И.И. Зависимость максимальной амплитуды давления от массового коэффициента поглощения короткого импульса. // Вестник СПбГУ. Сер.1. -1993. - Вып.З (№15). - С.142-143.

5.Морозов В.А. Некоторые особенности нагружения и деформирования твердых тел в субмикросекундном и наносекундном диапазонах длительностей//Вести. С.-Петерб. ун-та. Сер.1. -1993. - Вып. 3. (№ 15). - С. 89-92.

6.Жаворонков В.И., Морозов В.А. Оспиллографический метод измерения характеристик ударно-волновых процессов // Измерительная техника. -1996. - № 10. - С. 43-44.

7.Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Легеньков М.А., Морозов В.А. Движение дислокаций в кристаллах NaCl при комбинированном воздействии механических и электромагнитных импульсов, создаваемых электронным пучком // ФТТ. -1999. - Т.41, №11.- С. 2004-2006.

8.Морозов В.А. Пластификация кристаллов NaCl при комбинированном воздействии коротких механических и магнитных импульсов ФТТ. - 2003. -Т.45,№ 10.-С. 1839-1841.

9.Лукин А.А., Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Разрушение твердых диэлектриков в условиях приповерхностного электрического пробоя субмик-росекундной длительности//Вести. С.-Петерб. ун-та. Сер.1. - 2008. - Вып. 2. - С. 133-140.

Ю.Морозов В.А., Богатко В.И. Формированиеупругопластической волны в приповерхностной области при кратковременном нагружении // ДАН. -2008. - Т. 421, №6. - С. 765-768.

11.Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Морозов В.А., Кац В.М., Лукин А.А. Парамагнитный резонанс в магнитном поле Земли как причина движения дислокаций в кристаллах NaCl // Письма В ЖЭТФ. - 2010. - Т. 91, №2. - С. 97-101.

12.Морозов В.А. Движение трещины при кратковременных импульсных нагружениях//Вести. С.-Петерб. ун-та. Сер.1. -2010. Вып. 1. - С. 105-111.

13.Лукин А.А., Морозов В.А. Инициирование роста трещин при кратковременных импульсных нагружениях// Вести. С.-Петерб. ун-та. Сер.1. - 2010. - Вып. 2. - С. 134-139.

14. Кац В.М., Морозов В.А. Моделирование распространения короткого уп- ругопластического импульса в кристаллах NaCl в условиях воздействия слабого импульсного магнитного поля// Вести. С.-Петерб. ун-та. Сер.1. -

2011. - Вып. 1.- С. 115-121.

15.Морозов В.А., Петров Ю.В., Лукин А.А., Кац В.М., Удовик А.Г., Атро-шенко С.А., Федоровский Г.Д. Исследование прочности металлических колец при ударном воздействии магнитно-импульсным методом // ЖТФ. -2011.-Т. 81,№6. - С. 51-56.

16.Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Морозов В.А., Кац В.М., Лукин А.А. Резонансные перемещения дислокаций в кристаллах NaCl в условиях ЭПР в магнитном поле Земли с радиочастотным полем накачки // ФТТ. - 2011. -Т.53, №10. - С. 2010-2017.

П.Морозов В.А., Петров Ю.В., Лукин А.А., Кац В.М., Удовик А.Г., Атро-шенко С.А., Федоровский Г.Д. Растяжение металлических колец при ударном воздействии магнитно-импульсным методом// ДАН. - 2011. - Т. 439, №6. - С. 761-763. Другие публикации:

18. Воробьев Б.Ф., Даубаев У., Макаревич И.П., Морозов В.А., Недбай А.И., Судьенков Ю.В. Экспериментальные исследования высокоскоростного на-гружения материалов // Физическая механика. Л.: Изд-во ЛГУ, 1984. - Вып. 5. - С. 144-169.

19.Белогорский В.В., Печерский О.П., Чернобровин В.И., Мещеряков Ю.И., Морозов В.А. Измерение механических напряжений в элементах конструкций сильноточных ускорителей // Докл. 3-й Всесоюзной конференции по инженерным проблемам термоядерных реакторов (Л-д, 20-22 июня 1984 г.). - М.: ЦНИИатоминформ, 1984 - Т. 1. - С. 309-315.

20.Судьенков Ю.В., Даубаев У., Макаревич И.П., Морозов В.А., Не-дбайА.И. Интерферометры для измерения динамических смещений // Вестник ЛГУ, Серия: Математика, Механика, Астрономия, Л. 1985, деп. в ВИНИТИ, № 4024-85,15 с.

21.Даубаев У., Макаревич И.П., Морозов В.А., НедбайА.И., Судьенков Ю.В. Повышение чувствительности интерферометрических методов измерений импульсных деформаций // Аннот. докл. VI Всесоюзн. съезда по теор. и прикл. механике (Ташкент, 24-30 сент. 1986г.). - С. 239-240. 22.Байзаков О.Д., Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Модель затухания упругого предвестника с учетом релаксационных явлений в приповерхностной зоне ударного нагружения // Газодинамика и теплообмен / Под ред. Н.Н. Поляхова. - Л.: 1987. - Т. 9. - С. 187-191.

23.Байзаков О.Д., Макаревич И.П., Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Осцилляция пластического течения в металлах за фронтом упругого предвестника // Проблемы динамических процессов в гетерогенных средах: Всесоюз. межвуз. сб. науч. тр. / Калинин, политехи, ин-т. - Калинин: КГУ, 1987. - С. 127-132.

24.Pechersky O.P., Chernobrovin V.I., Morozov V.A. Measurement of pulse mechanical stress in high current accelerated diode. VII Intern. Conference on High Power Particle Beams, 1988, Karlsruhe, FRG, V. 2, XP-8, pp. 1455-1457. 25.Белогорский В.В., Печерский О.П., Чернобровин В.И., Мещеряков Ю.И., Морозов В.А. Исследование процессов в диоде сильноточного ускорителя методом лазерной интерферометрии // Диагностика плазмы / под ред. М.И. Пергамента. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - Вып. 6. - С. 84-89.

26.Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Формирование и развитие импульсных напряжений в твердых телах с учетом релаксационных явлений в приповерхностной зоне ударного нагружения // Физическая механика. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1990. - Вып. 6. - С. 150-159.

27.Морозов В.А. Особенности динамического деформирования материалов в субмикросекундном и наносекундном диапазонах нагружений // Труды

XIII сессии Международной школы по моделям механики сплошной среды / под ред. Б.В. Филиппова. - СПб.: Изд-во С.-Петербург, ун-та, 1996. - С.191- 200.

28. Морозов В.А. Особенности нагружения, деформирования и разрушения материалов в субмикросекундном и наносекундном диапазонах длительно стей // Модели механики сплошной среды: Сб. обзорных докладов и лекций

XIV Международной школы по моделям механики сплошной среды. - М., 1997.-С. 105-117.

29.Гунько Ю.Ф., Морозов В.А., Маркелова Е.В., Ожерельев С.Г. Модельная задача о разлете вещества под действием энергии излучения // Физическая механика. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1998. - Вып. 7. -С. 80-91. ЗО.Богатко В.И., Морозов В.А. Приближенное решение задачи о взаимодействии потока твердых частиц с преградой// Механизмы деформации и разрушения перспективных материалов. - Сборник трудов XXXV семинара «Актуальные проблемы прочности». - Псков, 1999. - С 187-191.

31.Морозов В.А. Особенности распространения коротких импульсов напряжения // Труды XV сессии Международной школы по моделям механики сплошной среды. - СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001. - С.70-78.

32.Морозов В.А. Динамика высокоскоростного нагружения материалов: учебное пособие. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2003. - 112с.

33.Морозов В.А., Семенюк О.В. Решение интегро-дифференциального уравнения для слабонеравновесной релаксирующей среды // Третьи Поля-ховские чтения: Тезисы докладов международной научной конференции по механике, (С.-Петербург, 4-6 февраля 2003г.) - СПб.: Изд. НИИХ С.-Петерб. ун-та, 2003. - С. 205-206.

34.Морозов В.А., Семенюк О.В. Моделирование движения слабонеравновесной релаксирующей среды при кратковременном импульсном нагруже-нии // Физическая механика. - СПб.: С.-Петерб. гос. ун-т, 2004. - Вып. 8. - С. 183-195.

35.Лукин А.А., Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Новый метод генерирования мелкодисперсных частиц и высокоскоростное столкновение их с преградой // Четвертые Поляховские чтения: Избранные труды. - СПб.: Изд. «ВВМ», 2006. - С. 520-527.

36.Федоровский Г.Д., Морозов В.А Исследование физико-механических свойств объемных наноструктурных керамик // XVI Петербургские чтения по проблемам прочности. (С.-Петербург, 14-16 марта 2006г.): сборник тезисов. - СПб., 2006. - С. 137.

37.Лукин А.А., Морозов В.А., Судьенков Ю.В. Применение электрического взрыва проводников для исследования процессов высокоскоростного соударения тел // Межд. конф. «Шестые Окуневские чтения » (С.-Петербург, 23-27 июня 2008г): материалы докладов. СПб.: Балт. гос. техн. ун-т., 2008. -Т. 1.-С. 145-149.

38.Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Морозов В.А., Кац В.М., Лукин А.А. Парамагнитный резонанс дислокационной подвижности в магнитном поле Земли// Первые Московские чтения по проблемам прочности материалов. (Москва, 1-3 декабря 2009г.): тезисы докладов. - М., 2009 г. - С. 27.

39.Лукин А.А., Морозов В.А., Шипилов С.С. Лабораторное моделерование высокоскоростных столкновений мелкодисперсных частиц с покрытиями КА // Пятые Поляховские чтения: Избранные труды Международной научной конференции по механике (С.-Петербург, 3-6 февраля 2009г.). - СПб., 2009. - С. 260-264.

40.Федоровский Г.Д., Гинзбург Б.М., Иванов Е.К., Крылов Н.А., Лукин А.А., Морозов В.А., Петров Ю.В., Скотникова М.А., Темнов О.В., Туйчиев Ш, Шаров Т.В. Экспериментальное изучение физикомеханических свойств композитных пленок из ПММА // Математическое моделирование в механике деформируемых тел и конструкций. Методы граничных и конечных элементов. Труды 23 Международной конференции (С.-Петербург 28 сентября - 01 октября 2009г.). - СПб., 2009. - Т.2. - С. 491-500.

41.Кац В.М., Лукин А.А., Морозов В.А., Петров Ю.В., Удовик А. Г., Федоровский Г.Д. Об экспериментальном исследовании прочности металлических кольцевых образцов при ударном воздействии распределенной радиальной нагрузки магнитно- импульсным методом // XIX Петербургские чтения по проблемам прочности: сборник материалов. - С.-Петербург, 2010. -4.1.-С. 200-202.

42.Алыпиц В.И., Даринская Е.В., Морозов В.А., Кац В.М., Лукин А.А. // Движение дислокаций в кристаллах NaCl в условиях ЭПР в магнитном поле Земли // XIX Петербургские чтения по проблемам прочности: сборник материалов. - С.-Петербург, 2010. - 4.2. - С. 21-22.