Фазовые переходы в титане в ударных волнах в области давлений до 150 ГПА// 15 Международная конференция Харитоновские научно-тематические чтения «Экстремальное состояние вещества. Детонация. Ударные волны», г. Саров, 18-22 марта 2013 г.
В работе дается обзор работ, посвященных вопросам фазовых превращений в титане при ударном нагружении, приведены результаты экспериментальных исследований фазовых превращений в титане ВТ1-10 (измерены профили ударной волны, скорости звука в ударносжатом титане, приведены результаты металлографического и рентгеноструктурного анализа образцов после нагружения давлениями 8-22,5 ГПа).
Афанасьев В.А., Тагиров Р.М., Кужель М.П., Игнатов О.Л., Шестаков А.Н., Шебалов А.В., Половников Е.А., Жабин А.П. Исследование различных марок стали в качестве подложки для бронеэлементов на основе карбидо-кремниевой керамики//8 Научная конференция регионального центра РАРАН «Современные методы проектирования и отработки ракетно-артиллерийского вооружения», г. Саров, 04-06 июня 2013 г.
Одним из возможных вариантов повышения безопасности конструкций при пуле-осколочных воздействиях является применение бронезащиты. При современном развитии материаловедения стало возможным применение комбинированной бронезащиты вместо монолитной, что позволило существенно улучшить ее защитные свойства и снизить массо-габаритные характеристики. Как правило, современная бронезащита содержит два и более слоя, при этом один из слоев бронезащиты выполняется из керамического материала. Немаловажной проблемой при разработке бронезащиты является также определение расположения защитных слоев друг относительно друга и выбор материалов подложки для керамического элемента. В ходе настоящей работы исследованы различные марки стали для стальной подложки с учетом её жесткостных характеристик с точки зрения наилучших защитных свойств бронезащиты и минимальных затрат на изготовление. Работы носили поисковый характер и были направлены на получение дополнительных результатов к уже имеющимся в части создания бронезащиты. При разработке бронезащиты на основе керамических бронеплиток в качестве подложки при скорости воздействия стального осколка массой 14г до 1050±8 м/с предпочтительнее, с точки зрения бронестойкости, использование стали 2П, до скорости 820±5 м/с возможно использование сталей 20ХН3А и 55ХН2МА-Ш из-за их близкой бронестойкости со сталью 2П, но меньшей стоимостью и лучшей технологичностью.
Барканов Б.П., Дербунович Б.В., Дзюба С.Б., Забелин С.Е., Ламонов М.С., Ханин В.П., Шалата Ф.Г. Обеспечение ядерной и радиационной безопасности при разработке, испытаниях, изготовлении и эксплуатации радионуклидных тепловых блоков космического назначения// 8 Международный ядерный форум, г. Санкт-Петербург, 09-13 сентября 2013 г.// 3 сессия отраслевой молодежной школы – семинара, г. Саров, 01-03 октября 2013 г.
В докладе рассмотрены этапы разработки, испытания, изготовления и эксплуатации ТБ. При выводе космического аппарата на местах крепления ТБ возникают статические, вибрационные, ударные и акустические нагрузки. Стойкость конструкции к эксплуатационным нагрузкам подтверждена испытаниями на этапе разработки, что гарантированно исключает попадание радионуклида в окружающую среду. После вывода ТБ в составе космического аппарата в космос и доставка до места использования ТБ доступ к нему исключён, поэтому не представляет опасности для человека, а выход диоксида плутония-238 за пределы ТБ и, соответственно, его распространение в космическом пространстве исключается, что подтверждено результатами испытаний на этапе отработки конструкции теплового блока. Таким образом, ядерная и радиационная безопасности при разработке, испытаниях, изготовлении и эксплуатации радионуклидных тепловых блоков космического назначения обеспечивается.
Богданов Е.Н., Бельский В.М., Михайлов А.Л., Родионов А.В., Седов А.А., Хворостин В.Н. Микроволновая диагностика ударно-волновых и детонационных процессов// 1 Всероссийская конференция «Взрыв в физическом эксперименте», г. Новосибирск, 16-20 сентября 2013 г.// Межотраслевой тематический семинар, посвященный 100-летию со дня рождения Л.В.Альтшулера «Применение ударных волн в физике высоких давлений», г. Саров, 12-13 ноября 2013 г.
Представлены результаты применения микроволнового метода в исследованиях ударно-волновых и детонационных процессов. В экспериментах применялся 94 ГГц квадратурный интерферометр, с помощью которого проведены исследования процессов распространения стационарной детонационной волны в зарядах взрывчатых веществ, ударно-волнового инициирования взрывчатых веществ, изэнтропического расширения продуктов взрыва, метания металлических пластин продуктами взрыва. В работе показано, что благодаря непрерывному характеру получаемой информации, отсутствию влияния измерительной аппаратуры на исследуемые процессы, а также прозрачности взрывчатых веществ и ряда конструкционных материалов для микроволнового излучения возможна диагностика широкого круга быстропротекающих процессов. При этом получаемая микроволновым методом информация часто недоступна для других используемых экспериментальных методик, особенно в области исследования взрывчатых веществ.
Глушак А.Б. Контроль качества измерения для целей учета и контроля ЯМ в ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»// Международный семинар по контролю качества результатов измерений в области УиК ЯМ, г. Москва, ФГУП «ВНИИА», 22-24 июля 2013 г.
В докладе говорится о специализированном проекте по внедрению в зонах баланса материалов (ЗБМ) систем подтверждающих измерений, основанных на использовании неразрушающего анализа методами гамма-спектрометрии. В рамках указанного проекта были приобретены гамма-спектрометры фирмы Canberra: портативный NaI-спектрометр с низким разрешением (Инспектор - 1000) и широкодиапазонный гамма-спектрометр высокого разрешения на основе кристалла из особо чистого германия (Инспектор – 2000). В настоящее время идет внедрение эти приборов в процесс обращения с ЯМ. РФЯЦ-ВНИИЭФ имеет большой опыт работы с различными гамма-спектрометрическими приборами, а метрологическая служба института имеет право аттестовать методики проведения подтверждающих измерений для УиК ЯМ. В рамках работ по созданию во ВНИИЭФ системы гамма-спектрометрических измерений для целей УиК ЯМ приобретены (во многом при помощи АПГ и при содействии РГАМО) наборы необходимых калибровочных источников. В настоящее время во ВНИИЭФ имеются стандартные образцы изотопов состава урана (ГСО ОУ), стандартные образцы изотопного состава и массы урана (ГСО МУ), стандартные образцы изотопного состава и массы плутония (ГСО МП). Имеются комплекты источников ОСГИ 3-2, комплект нейтронных источников на основе калифорния-252 (тип НК252М11).
Жучков Р.Н., Уткина А.А., Козелков А.С., Володченкова К.Б. Технологи решения задач аэроакустики для объектов сложной геометрической формы// 3 Открытая Всероссийская конференция по аэроакустике, г. Звенигород, 30 сентября – 04 октября 2013 г.
В данной работе рассмотрены принципы реализации методов повышенного порядка точности на неструктурированных сетках, используемые в программном комплексе ЛОГОС при моделировании отрывных турбулентных течений и в задачах аэроакустики. Основной идеей является использование расчетной сетки, состоящей из усеченных шестигранников, для которых возможно выделение локальных структурированных областей. В структурированных областях с отрывными течениями используются формулы интерполяции четвертого порядка точности; в неструктурированных - второго. Показано, что используемые алгоритмы являются перспективными для решения выбранного класса задач. Разработана технология расчета нестационарных отрывных течений и генерируемых ими акустических полей. Работоспособность методики продемонстрирована на ряде нестационарных задач. Показано, что используемые алгоритмы являются перспективными для решения выбранного класса задач.
Кайгородов А.А., Дроздов И.Ю., Завьялов Н.В., Кувшинов М.И., Панин А.В. Экспериментальные исследования ядерно-физических характеристик сборок, содержащих [237Np + 239Pu(98%)] в активной зоне и отражатель из обедненного урана// 13 Международный семинар «Фундаментальные свойства плутония», г. Саров, 09-13 сентября 2013 г.
Изучение характеристик сборок, содержащих в своем составе 237Np, способствует получению данных для:
- верификации библиотек нейтронно-физических данных;
- повышения ядерной безопасности при работе с 237Np;
- разработки энергетических установок для выжигания актинидов (электроядерные установки).
В РФЯЦ-ВНИИЭФ на установке ФКБН-2М проведены тестовые эксперименты со сборкой, содержащей в своем составе 237Np. Получены комплексные характеристики для исследуемой сборки 237Np + 239Pu(98%) + 238U: сформирована критическая модель, для которой определены кинетические параметры, а также спектр нейтронов в центральной полости нептуниевого шара. Эти экспериментальные данные могут быть полезными для верификации нейтронно-физических данных 237Np, используемых, в частности, в области ядерной безопасности.
Лебедев С.А.1, Мееров И.Б. 1, Сысоев А.В. 1, Бартенев Ю.Г. 2, Бастраков С.И. 1, Козинов Е.А.1, Лебедев И.Г. 1, Малова А.Ю. 1, Стаканов А.Н. 2 Оптимизация и применение пакета MUMPS для решения трехмерных стационарных задач прочности на кластерных системах// 13 Всероссийская научная конференция «Высокопроизводительные параллельные вычисления на кластерных системах», г. Нижний Новгород, 11-16 ноября 2013 г. Сборник докладов Международной суперкомпьютерной конференции «Научный сервис в сети Интернет», п. Абрау-Дюрсо, 23-28 сентября 2013 г.
1Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
2Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Предложен подход к оптимизации MUMPS – одного из наиболее известных прямых решателей СЛАУ, распространяемого в исходных кодах. Основная идея подхода – учет блочной структуры матриц в разреженных СЛАУ, возникающих при решении трехмерных стационарных задач прочности методом конечных элементов. Внедренные на этапе переупорядочивания матрицы улучшения позволили сократить общее время решения задач на ~20% при использовании меньшего числа вычислительных устройств. Рассмотрен вопрос практического применения решателя с учетом конкретного программно-аппаратного окружения. Показана существенная зависимость времени решения задачи от режима запуска (использование разного числа процессов/потоков). Результаты получены на кластере ФГУП “РФЯЦ ВНИИЭФ” при решении разреженных СЛАУ с симметричными положительными определенными матрицами.
Панов К.Н., Титова В.Б., Корепова Н.В. Расчетно-экспериментальные исследования условий прерывания распространения детонации в плоских слоях пластического ВВ на основе ТЭНа//Всероссийская конференция «Взрыв в физическом эксперименте», г. Новосибирск, Академгородок, 16-20 сентября 2013 г.
В работе представлены постановка и результаты экспериментов по изучению прерывания детонации в плоских слоях пластического взрывчатого вещества (ПВВ) на основе ТЭНа, расположенных под наклоном к слою активного ВВ, проведенных с использованием рентгенографии. Результаты экспериментов использовались для расчетного определения критериев нагружения взрывчатого вещества, описывающих прерывание распространения детонации. Численное моделирование проводилось в комплексе программ МИД. Проведены исследования изменения ударно-волновой чувствительности в ПВВ на основе ТЭНа при предварительном нагружении их УВ разной интенсивности. Эксперименты проведены с применением импульсной рентгенографии, электроконтактного метода и метода манганинового датчика.
Результаты опытов показали:
- Экспериментально зафиксирован факт прерывания детонации в листе из ПВВ на основе ТЭНа в корпусе из ПММА при предварительном воздействии на него ударной волной.
- Для толщины пассивного листа 1 мм показано, что место прерывания детонации соответствует толщине ПММА равной ~13 мм и экспериментально измеренной амплитуде ударной волны от ~2 ГПа.
- Экспериментально зафиксирован факт разложения ПВВ на основе ТЭНа в пассивном листе. Та часть пассивного листа, в котором разложение ПВВ имеет место, как раз и соответствует месту прерывания детонации.
В комплексе программ МИД-Д2 проведено численное моделирование экспериментов. Результаты расчетов хорошо согласуются с результатами экспериментов, с подобранными значениями критериев нагружения взрывчатого вещества, описывающих прерывание распространения детонации.
Козелков А.С., Курулин В.В., Тятюшкина Е.С., Пучкова О.Л. Моделирование турбулентных течений вязкой несжимаемой жидкости на неструктурированных сетках с использованием модели отсоединенных вихрей//3 Открытая Всероссийская конференция по аэроакустике, г. Звенигород, 30 сентября – 04 октября 2013 г.//5 Всероссийская конференция-школа молодых исследователей «Современные проблемы математического моделирования», Россия, пос. Дюрсо, 16-21 сентября 2013 г.
Рассмотрено применение модели семейства DES для расчета турбулентных течений вязкой несжимаемой жидкости на неструктурированных сетках. Проведено исследование диссипативных свойств наиболее распространенных схем для расчета конвективных потоков. Для схем, которые имеют приемлемый уровень диссипации, с помощью моделирования вырождения изотропной турбулентности проведена калибровка эмпирических констант модели DES.
С целью анализа эффективности DES моделирования на сетках различного типа приводятся результаты расчетов задачи обтекания обратного уступа на гексагональной блочно-структурированной сетке и последовательно сгущающихся тетраэдральных, полиэдральных сетках, а также сетках, составленных из треугольных призм. По результатам расчетов приведены относительные цифры по количеству ячеек и их характерному размеру, которые необходимы для получения приемлемых результатов на сетках каждого из типов.
Новаев Д.А., Колпаков С.И., Липов Д.И. Statistics tool kit - инструментальные средства исследования эффективности параллельных приложений//15 Всероссийская конференция-школа молодых исследователей «Современные проблемы математического моделирования», Россия, пос. Дюрсо, 16-21 сентября 2013 г.
Инструментальные средства исследования эффективности параллельных приложений Statistics Tool Kit (STK) [1] ориентированы на 3 группы пользователей: руководство, службы управления счетом и разработчиков параллельных программ. Руководству регулярно предоставляются данные по эффективности выполнения всех программных комплексов, запускаемых на компонентах НВК ИТМФ ВНИИЭФ. Службы управления счетом осуществляют контроль за эффективностью выполнения задач пользователей, и в случае низких показателей эффективности информируют исполнителей, а затем останавливают такие задачи для освобождения вычислительных ресурсов. Разработчики параллельных программ также имеют доступ ко всем данным STK, что позволяет определить признаки и причины падения эффективности выполнения программ, а затем улучшить их производительность. На сегодняшний день STK собирает данные по использованию 4 проблемно-ориентированных библиотек. Это УРС-ОФ (единая унифицированная система расчета теплофизических свойств веществ) разработки ИТМФ и библиотеки сторонних разработчиков: MPI (реализации MVAPICH, OpenMPI и HPMPI); библиотека ввода-вывода ОС UNIX - libc; библиотеки CUDA, применяемые при расчетах на графических ускорителях NVIDIA. Возможен сбор данных по использованию любых библиотек, отвечающих ряду требований, а именно то, что они должны быть написаны на языках C/C++ или Fortran 77/90 под ОС UNIX.
Нуждин А.А. Векторные вычисления при решении уравнения переноса на ортогональной пространственной сетке// 15 Всероссийская конференция-школа молодых исследователей «Современные проблемы математического моделирования», Россия, пос. Дюрсо, 16-21 сентября 2013 г.
В докладе рассматриваются проблемы векторизации на примере организации вычислений при решении двумерного многогруппового уравнения переноса частиц на ортоганальной пространственной сетке.
Калиновская О.В., Хаймович Т.И., Нагиба В.И., Никанорова Е.А., Иванов К.Ю., Паточка Г.Л. |
