بررسي تاثير هندسه و اندازه حفره بر انتشار موج شوك در جسم جامد به روش شبيه سازي ديناميك مولكولي

Effect of Geometry and Size of Void on Shockwave Propagation in a Solid Using Molecular Dynamics Simulation

در اين تحقيق به كمك روش شبيه‌سازي ديناميك مولكولي اثر وجود حفره‌ها در عبور موج ناشي از شوك در آرگون جامد و تأثير آن برافزايش دما بررسي مي‌شود. جسم مورد مطالعه يك جسم جامد غير واكنشي است كه اتم‌ها با پتانسيل دو جسمي باكينگهام با يكديگر برهمكنش مي‌كنند. موج ناشي از شوك توسط حركت يك پيستون با سرعت‌هاي متفاوت در جسم ايجاد مي‌شود كه باعث افزايش ناگهاني دما بلافاصله بعد از انتشار شوك در جسم مي‌گردد. سرعت موج شوك ايجادشده در تطابق خوبي با نتايج تجربي و منحني هوگونيت مي‌باشد. همچنين در اين تحقيق نشان داده مي‌شود كه وجود حفره‌ با هندسه و سايز متفاوت باعث مي‌شود تا با سرعت پيستون كمتر (آستانه آغازگري كمتر) همان ميزان افزايش دما توسط موج شوك حاصل گردد.

In this study, the effect of voids on shockwave propagation in solid argon is investigated by molecular dynamics simulation. The case study is a non-interactive solid modeled by Buckingham potential function. The shockwave is generated using the motion of a piston with different velocities in the solid that leads to increase the temperature after its propagation. The resulted shockwave velocity is in good agreement with the experimental data and the Hugoniot curve. It is also found that voids with different geometries and sizes lead to have the same temperature increment with less initiation piston velocity (less threshold initiation)