Читать онлайн «Ударно-волновые явления в конденсированных средах»

ПРЕДИСЛОВИЕ Исследования ударно-волновых явлений в конденсированных средах ведутся в мире с конца сороковых годов. Первоначально эти работы были вызваны острой потребностью в уравнениях состояния веществ при мегабарных давлениях. Широкодиапазонные уравнения состояния и сейчас остаются одной из центральных проблем физики высоких плотностей энергии, однако за прошедшее время накоплены также обширные сведения о физических процессах и явлениях, сопровождающих ударноволновое сжатие конденсированных сред. В мощных ударных волнах, помимо быстрого сжатия вещества до высоких давлений и его адиабатического разогрева, с чрезвычайно высокой скоростью протекают процессы упруго-пластической деформации, разрушения, полиморфных и фазовых превращений, химические реакции, явления электрической поляризации, ионизации и другие физические и химические явления. Тем самым создается уникальная возможность исследований фундаментальных свойств вещества и неравновесных процессов в экстремальных условиях. Исторически сложилось так, что исследования поведения вещества в ударных волнах были и остаются ориентированными главным образом на прогнозирование реакции материалов и конструкций на интенсивные динамические воздействия, такие, как высокоскоростной удар, взрыв, импульсы мощного лазерного или корпускулярного излучения. Вместе с тем, накопленные в физике ударных волн опыт, методические разработки, равно как результаты проведенных исследований и новые представления о поведении вещества при интенсивных кратковременных воздействиях, явились существенным вкладом в физику твердого тела, физику плазмы, физику прочности и пластичности, теорию полиморфных превращений, химическую физику и другие области знания. С другой стороны, появляются и развиваются новые технологии с применением взрыва, импульсных лазеров, корпускулярных пучков и других импульсных источников энергии. Разрабатываются Предисловие перспективные методы хирургии с применением короткоимпульсных лазеров. Активно ищутся новые применения лазеров и импульсных генераторов корпускулярных пучков для исследований в области физики высоких плотностей энергии. Физические основы этих технологий строятся на основе знаний, полученных из экспериментов с ударными волнами. В связи с обилием публикаций по физике ударных волн в конденсированных средах, число которых по некоторым оценкам приближается к десяти тысячам, возникает необходимость в их систематизации и обобщении. В отечественной литературе изданы крупные обзоры [1—5] и монографии [6—13], однако дальнейшее развитие исследований, появление новых методов измерений, новых результатов и новых приложений стимулируют новые попытки критической систематизации. В предлагаемой книге последовательно обсуждаются с единой точки зрения литературные данные и собственные экспериментальные и теоретические результаты авторов в области упруго-пластических, прочностных и кинетических свойств материалов различных классов при ударно-волновом нагружении.