PHYSICS OF FRACTURE LABORATORY

Head of Laboratory

Professor Yury I. Meshcheryakov

Contacts

Tel. (812) 321-4765, Fax (812) 321-4771
E-mail: ym38@mail.ru

Address

Institute for Problems in Mechanical Engineering of the Russian Academy of Science
V.O. Bolshoi 61, 199178, Saint-Petersburg, Russia

Team

Svetlana A. Atroshenko. — Doctor of Sci., Professor
Natali I. Zhigacheva — Ph.D. Chief Sci. Researcher
Alexandre K. Divakov — Chief Sci. Researcher
Grigorii V. Konovalov — Scientific Researcher, post graduate student
Yurii A. Petrov — Leading Engineer-constructor

Scientific directions and research tasks

Experimental approaches

Equipment and diagnostics

In-situ registered characteristics:




Shock gun facility and laser diagnostics for shock-wave investigations

Microstructure investigations
Optical, REM and TEM techniques, X-ray analysis for studying microstructural processes including:

Twinning, shear banding, dynamic recrystallization, spallation, crack formation, vortical structures and phase transitions
(1)   (2)   (3)  

1) Two-channel fringe signal═ of shock wave in armor steels;
2) a – shock-induced 3D nanostructure formations in copper; b – impactor and targets after penetration and spallation;
3) Spallation in armor steel targets

Materials under investigation

Scientific and practical achievements

Research Programs and Grants

International cooperation and contacts

Basic publications on topic

(total number of publications 195)
  1. Ю.И. Мещеряков. Статистическая модель формирования откольной поверхности и критерий разрушения. // Поверхность. Cер. физика, химия, механика. 1988. № 3. C.101-111.
  2. Yu.I. Mescheryakov and S.A. Atroshenko. Multiscale rotations in dynamically deformed solids. // Int. Journal of Solids and Structures. 1992. Vol. 29, No 22. P. 2761-2778,
  3. Б.К. Барахтин, Ю.И. Мещеряков, Г.Г. Савенков. Динамические и фрактальные свойства стали СП-28 в условиях высокоскоростного нагружения. // Журнал технической физики. 1997,T. 68, № 10. C. 43-49.
  4. Yu.I. Mescheryakov E.I. Prokuratova Kinetic theory of continuously distributed dislocations. // International Journal of Solids and Structures . 1995. Vol. 32, No 12.
  5. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov. Multiscale kinetics of microstructure and strain-rate dependence of materials. // Dymat Journal. 1994.Vol.1, № 4. Р. 271-277.
  6. T.A. Khantuleva ,Yu.I. Mescheryakov. Nonlocal theory of the high-strain-rate processes in structured media. // International Journal of Solids and Structures, 1999. Vol.36. P.3105- 3129.
  7. А. Хантулева, Ю.И. Мещеряков. Анализ процессов образования мезоскопических структур в задачях проникания и откола. // Химическая физика. 1999, т. 18, № 10.
  8. Yu.I. Mescheryakov. Mesoscopic effects and particle velocity distribution in shock compressed solids. “Shock Compression of Condenced Matter-1999”. Ed. by M.D. Furnish, L.C. Chhabildas and R.S. Nixon. AIP- Proceeding 505, Melville, New York, 1999. Р. 1065-1070.
  9. Т.А. Хантулева, Ю.И. Мещеряков . Кинетика и нелокальная гидродинамика формирования мезоструктуры в динамически деформируемых средах. Физическая мезомеханика. 1999. Том.2. C. 5- 17.
  10. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov, N.I. Zhigacheva. Shock-induced phase transformation and vortex instabilities in shock-loaded titanium alloy. Inernational Journal of Shock Waves. 2000. Vol.10, No 1. P.43-56.
  11. Ю.И. Мещеряков, A.K. Диваков, Н.И. Жигачева, Ю.А. Петров. Откольная прочность и фазовые превращения в сплавах титана при ударном нагружении. // Физика металлов и металловедение. 1999, № 5. C. 87-90.
  12. Yu.I. Mescheryakov. Mesoscopic effects and particle velocity distribution in shock compressed solids. // In: “Shock Compression of Condenced Matter-1999”. Ed. by M.D. Furnish, L.C. Chhabildas and R.S. Nixon. AIP- Proceeding 505, Melville, New York, 1999. P.1065-1070.
  13. Ю.И.Мещеряков. Флуктуативное затухание волн в твердом теле. // Химическая физика. 2000. том.19, № 2. C. 44-50.
  14. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov, N.I. Zhigacheva. Role of mesostructure effects in dynamic plasticity and strength of ductile steels. // Materials Physics and Mechanics. 2001. Vol. 3. P. 63-100.
  15. Yu.I. Meshcheryakov, A.K. Divakov. Affect of shock-induced phase transformations on dynamic strength of titanium alloys. // International Journal of Impact Engineering. 2001. Vol. 26. P. 497-508.
  16. Ю.И. Мещеряков, Г.Г.Савенков. Осцилляции фронта пластической волны в условиях высокоскоростного нагружения. // ПМТФ. 2001. Т. 42, № 6. С. 117-123.
  17. Yu.I. Mescheryakov. Macro-meso energy exchange in dynamically deformed steels. // In: “Shock Compression of Condensed Matter-2001”. Ed. M.D. Furnish, N.N. Thadhani, and Y-Y. Horie. 2002. APS. Proceedings P. 267-270.
  18. Yu.I. Mescheryakov. Meso-macro energy exchange in shock deformed compression of solids VI. // In: “High-Pressure shock and fractured solids. Springer, 2002, P.169-213.
  19. Г.Г. Савенков, Ю.И. Мещеряков. Структурная вязкость твердых тел. // Физика горения и взрыва. 2002. т. 38, № 3. C. 113-118.
  20. Yu.I. Mescheryakov, T.A. Khantuleva, A.K.Divakov. Kinetics of mesostructure and reloading behavior of dynamically compressed solid // Journal de physic. IV (France). Vol. 110. 2003. P. 905-910.
  21. Yu.I. Mescheryakov. Effect of shock-induced mesoscopic processes on dynamic strength of solids. // Journ. de physic (France) 2003. Vol.110. P. 911-916.
  22. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov, Yu .A. Petrov, C.F.Cline. On the dynamic plasticity and strength of polycrystalline beryllium. // Int. Journ Solids and Structures. 2004. V. 30, pp 17-29.
  23. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov. Shock-induced mesoscopic processes and dynamic strength of materials. // In: “Shock Compression of Condensed Matter- 2003”. Ed. by M.D. Furnish, Y.M Gupta, and J.W. Forbes, American Institute of Physics Melville, New York, 2004. P.587-591.
  24. A.K. Divakov, T.A. Khantuleva, Yu.I. Mescheryakov. Kinetics of mesostructure and reloading behavior of dynamically compressed solids. // In: “Shock Compression of Condensed Matter- 2003”. Ed. by M.D. Furnish, Y.M Gupta, and J.W. Forbes, American Institute of Physics. Melville, New York, 2004. P. 587-591.
  25. Yu.I. Mescheryakov, N.I. Zhigacheva, A.K. Divakov, Yu. A. Petrov, C.F.Cline. Comparative analysis of uniaxial strain shock tests of maraging steels. // High Pressure Research . 2004. Vol. 24. P. 263-270.
  26. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov, N.I. Zhigacheva. Shock-induced structural transitions and dynamic strength of solids. // Int. Journ Solids and Structures. 2004. V. 41. P. 2349-2362.
  27. Ю.И. Мещеряков. Кинетическая модель динамики среды. // Химическая физика. 2005. том. 24. № 11. C. 26-35.
  28. Ю.И. Мещеряков. Динамическая прочность и пластичность структурно-неоднородных материалов. // Физическая мезомеханика. 2005. Том. 8. № 6, C. 5-21.
  29. Ю.И. Мещеряков. Об эволюционном и катастрофическом режимах энергообмена в динамически нагружаемых средах. // Известия РАН, серия физическая. 2006. Т. 70, № 9, С.1328-1330.
  30. Ю.И. Мещеряков, Н.И. Жигачева, А.К. Диваков, И.П. Макаревич, Б.К. Барахтин. Турбулентность и диссипативные структуры в ударно-нагружаемой меди. // Химическая физика, 2007. Том.26. № 12. С.57-63.
  31. Ю.И. Мещеряков, А.К. Диваков, Н.И. Жигачева, М.М. Мышляев. Влияние размера зерна на макроскопичесий отклик алюминия на ударное нагружение. // Прикладая механика и техническая физика. 2007. Том.48, № 6. С.135-146.
  32. Ю.И. Мещеряков, Н.И. Жигачева, А.К. Диваков, И.П. Макаревич, Б.К. Барахтин. Диссипативные структуры в ударно-деформируемой меди.// Физическая мезомеханика. 2007. Том.10. № 5. С.63-69.
  33. Yu.I. Mescheryakov, A.K. Divakov, N.I. Zhigacheva I.P. Makarevich, Б.К. Барахтин. Dynamic structures in shock loaded copper. // Physical Review.B 2008. Vol. 78, No 1. P. 064301-064316.
  34. А.К. Диваков, Ю.И. Мещеряков, Н.И. Жигачева, Б.К. Барахтин, W.A. Gooch. Откольная прочность титановых сплавов. // Физическая мезомеханика. 2009. Том. 12. № 6, Р. 41-52.
  35. В.Г. Морозов, С.А. Савельев, Ю.И. Мещеряков, Н.И. Жигачева, Б.К. Барахтин. Вихревая модель упруго-пластического течения при ударном нагружении. // Физика и механика материалов. 2009. Том. 8, № 1. С.8-31.
  36. Yury Meshcheryakov , Alexandre Divakov, Natali Zhigacheva, Boris Barakhtin. (2014). Multiscale Deformation and Dynamic Recrystallization in Shock Deformed Aluminum Alloy. - Materials Science Forum Vol. 794-796 pp. 815-820 © Trans Tech Publications, Switzerland. DOI 10.4028/www.scientific.net/MSF794-796,815.
  37. Ю.И. Мещеряков, А.К. Диваков, Н.И. Жигачева, Г.В. Коновалов Б.К. Барахтин, Г.Ю. Калинин, О.В. Фомина. (2014). Динамическая прочность азотосодержащей стали. — Физика и механика материалов, Том 21, № 2, С. 99-111.
  38. Д.А. Индейцев, Ю.И. Мещеряков, А.Ю. Кучмин, Д.С. Вавилов. (2014). Многомасштабная модель распространения стационарных упруго-пластических волн.- Доклады Академии наук. Том 458, № 2, C. 1-4. DOI: 10.7868/S0869565214260107
  39. Т.А. Хантулева, Ю.И. Мещеряков. (2015). Неравновесные процессы в конденсированных средах. Часть 2. Структурная неустойчивость, инициированная ударным нагружением. Физичесая мезомеханика.- Т.18,- № 1,- С. 14-22.
  40. Yu.I. Meshcheryakov, T.A. Khantuleva. (2015). Nonlocal mechanics of nonequilibrium shock-wave processes. Material Physics and Mechanics.- No 2. - Р.136-156.
  41. Yu. I. Meshcheryakov , N.I. Zhigacheva, A. K. Divakov, G.V. Konovalov, B.K. Barakhtin, S.V. Rasorenov, O.V. Vyvenko, A.S. Bondarenko, I.V. Khomkaya. (2015). Shock-induced structures in copper. - Material Physics and Mechanics. — Vol. 24. — P. 347-358.
  42. D.A. Indeitzev, Yu.I. Meshcheryakov, A.YU. Kuchmin, D.A. Vaviliv. (2015). Multi-scale modelof steady wave shock in medium with relaxation. Acta Mechanica.- Vol. 226 Issue 3, pp. 917-930. DOI: 10.1007/S00707-014-1231-0
  43. Г.Г. Савенков, Ю.И. Мещеряков, Б.К. Барахтин., Н.В. Лебедева. Механизмы деформации и разрушения и структурные изменения крупнокристаллической меди в условиях ударно-волнового нагружения. ( 2014). Прикладная механика и техническая физика. Т. 55. № 5 (327). С. 195-203., DOI: 10.1134/S0021894414050198
  44. Yu.I. Meshcheryakov, A.K. Divakov, H.I. Zhigacheva., G.V. Konovalov, B.K. Barakhtin G.Yu. Kalinin., S.Yu. Mushnikova, O.V. Fomina. Shock-wave behavior of structural nitrogen-bearing steel after heat treatment under various conditions. (2014), Russian Metallurgy. Pleiades Publishing, Ltd. Vol. 2. No 10. P.826-831. DOI:0.1134/S0036029514100085.10.
  45. Khantuleva T.A., Meshcheryakov Yu.I. Nonequilibrium processes incondenced media. Part 1. Experimental studies. In light of nonlocal tranport theory. (2015). Physical Mesomechanics. Pleiades Publishing, Ltd. Vol.: 18. No 3. P. 228-243. DOI:10.1134/S1029959915030078