Кумулятивный синтез: клеточно-автоматная модель физико-химических процессов на стадии схлопывания порошковой облицовки

Предложена дискретная математическая модель, предназначенная для компьютерного моделирования физико-химических процессов в порошковой смеси под воздействием ударного давления, вызванного взрывом. Математическая модель представляет собой двумерный клеточный автомат типа “решеточный газ” с гексагональной структурой дискретного пространства в плоскости, перпендикулярной к оси формирующейся струи. Гранулы порошка имитируются “частицами” решеточного газа, имеющими разную массу для разных веществ и при столкновениях вступающих в химическую реакцию. Программная реализация эволюции клеточного автомата выполнена для пяти случаев, различающихся углами между воздействием ударной волны и осью образующейся струи. Моделирование проводилось для смеси порошков вольфрама и углерода. Результатами моделирования являются количества вольфрама, углерода и карбидов типа $\mathrm{WC}$ и $\mathrm W_2\mathrm C$, получающихся на начальной стадии образования порошковой струи при воздействии взрыва. Сравнение результатов с полученными при натурных испытаниях позволило определить основные параметры клеточно-автоматной модели.