Кинетическое моделирование методом Монте-Карло плоских течений плазмы

Гаспарян П. Д., Иванов Н. В.
Вопросы атомной науки и техники. Сер. Математическое моделирование физических процессов. Тезисы докл. Междунар. математич. конф 1997. Вып.1. С. 17.

      В экспериментах по лазерному облучению мишеней большой интерес представляет процесс столкновения встречных потоков плазмы. Известно, что в области взаимодействия потоков средние пробеги ионов сравнимы с характерными размерами течения или больше их. Поэтому для изучения этого явления необходимы численные методики, основанные на кинетических моделях плазмы. В то же время в невозмущенных областях течения ионные пробеги значительно меньше характерных размеров и рассмотрение этих областей на кинетическом уровне требует неприемлемых вычислительных затрат. В настоящей работе предложена методика для численных расчетов плоских течений плазмы, в которой ионные процессы рассматриваются на кинетическом уровне. Она основана на методе Монте-Карло и требует приблизительно одинаковых вычислительных затрат в областях с малыми и большими пробегами ионов.

      С середины XX века необходимость объяснения причин неожиданных хрупких разрушений привела к созданию линейной механики разрушения. Начался болезненный процесс смены критериев разрушения. Новые критерии, основанные на энергетических соотношениях, требовали знания дефектности рассматриваемого объекта, что существенно затрудняло, а порой делало невозможным их использование.
      В докладе проведено критическое рассмотрение ряда работ по описанию разрушения космического тела при его взаимодействии с атмосферой планеты. Показано, что использование традиционных критериев разрушения, таких как критические напряжения сдвига или отрыва, приводит к неадекватному описанию явления в целом. При использовании интегрального подхода, основанного на выполнении необходимого энергетического условия разрушения, удается адекватно описать качественную картину явления, а при некоторых условиях получить и количественные результаты. Сформулированы некоторые требования, которым должны удовлетворять критерии разрушения.

      В данной работе исследованы процессы взаимодействия мощного лазерного излучения, с плазмой закритической плотности. При интенсивностях излучения 10¹⁶ Вт/см² динамика плазмы под облучением сильно
      Для моделирования кинетических процессов (при интенсивностях до 10¹⁶ Вт/см²) с учетом кулоновских столкновений использованы разработанные компьютерные коды, основанные на уравнениях Ланжевена, стохастически эквивалентных исходному уравнению Фоккера-Планка. Проанализировано влияние столкновений на процессы поглощения излучения.