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Spatiotemporal behavior of void collapse in shocked solids

固体内衝撃波によるボイド崩壊の時空間的振舞

波多野 恭弘

Hatano, Takahiro

爆轟波伝播において本質的な役割を果たすホットスポット生成の様子を調べるため、ボイドを含む3次元レナード・ジョーンズ固体についての分子動力学シミュレーションを行った。観測量については、従来から調べられてきた温度に加えて、化学反応に直接関係する単位体積あたりの分子間衝突数をモニターした。この量についてはボイドサイズ依存性はあまりなく、ナノスケールのボイドについても一定量に収束する。これは温度の増幅により大きなスケールのボイドを必要とすることと極めて対照的である。またボイド内に射出された粒子の速度と温度が、衝撃波の集積作用により徐々に増幅されていくことも直接確認した。

Molecular dynamics simulations on a three dimensional defective Lennard-Jones solid containing a void are performed in order to investigate detailed properties of hot spot generation. In addition to the temperature, I monitor the number of energetically colliding particles per unit volume which characterizes the intensity of shock-enhanced chemistry. The quantity is found to saturate for nanoscale voids and to be maximized after voids have completely collapsed. It makes an apparent comparison to the temperature which requires much larger void for the enhancement and becomes maximum during the early stage of the collapse. It is also found that the average velocity and the temperature of ejected molecules inside a cubic void are enhanced during the collapse because of the focusing of momentum and energy towards the center line of a void.

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パーセンタイル:80.66

分野:Physics, Multidisciplinary

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