Лазерная ударная волна: пластичность, толщина слоя остаточных деформаций и переход из упругопластического в упругий режим распространения
Н. А. Иногамов+*×, Е. А. Перов*, В. В. Жаховский× *, В. В. Шепелев°, Ю. В. Петров+∇, С. В. Фортова°
+Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН, 142432 Черноголовка, Россия
*Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
×Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова Росатом, 127030 Москва, Россия
°Институт автоматизации проектирования РАН, 123056 Москва, Россия
∇Московский физико-технический институт, 141701 Долгопрудный, Россия
Abstract
Мощное лазерное воздействие вызывает необратимые изменения в
кристаллической структуре мишени. Эти изменения лежат в основе технологий
лазерного пининга (laser shock peening, LSP). В работе исследуется
процессы, определяющие толщину слоя остаточных деформаций и связанных с
ними остаточных напряжений. Известно, что прекращение пинингования
связано с затуханием лазерной ударной волны. В работе получены новые
сведения относительно того, каким образом протекает трансформация волны
из упругопластического в упругий режим распространения в случае
пикосекундного воздействия. Упругая волна бесполезна для пининга.
Оказывается, во время трансформации исчезает классическая конфигурация с
пластическим скачком и упругим предвестником перед ним. При этом передний
край расширяющегося пластического слоя постепенно снижает свою скорость
ниже объемной скорости звука, размазывается внутри волны разрежения и
останавливается.