2005年  19卷  第1期

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研究论文
含氢添加剂对合成cBN的影响及腔体温度分布
卜雨洲, 郭伟力, 马红安, 陈立学, 贾晓鹏
2005, 19(1): 1-4 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.001
摘要:
通过对Li基触媒下立方氮化硼的高温高压合成实验结果的分析,研究了在Li基触媒作为主要触媒及氢化物作为添加剂的环境下,立方氮化硼的生长情况。同时由合成后样品中立方氮化硼的生成区域对V型生长区温度梯度分布进行了分析讨论。
压力下替位氢对金属锂能带结构的影响
刘志明, 崔田, 何文炯, 邹广田, 韦孟伏, 陈长安
2005, 19(1): 5-9 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.002
摘要:
利用第一原理的平面波-赝势密度泛函方法,研究了零温下体心立方(bcc)金属锂由于氢的替位掺杂和外界压力的改变所引起的电子结构变化。结果表明:掺杂体系仍然呈金属性,但是由于氢原子俘获了一个金属自由电子,具有了离子属性,使得费米面以下出现了孤立能带和带隙,最低金属价带偏离了自由电子带,形成鞍型带底,其它价带和导带均出现不同程度的简并解除和带型畸变。在压力的作用下,带隙加宽,费米面下的孤立带趋向于一条直线,成为一条能级。
基于速度势侵彻模型的应用研究
王政, 倪玉山, 曹菊珍, 张文, 金吾根
2005, 19(1): 10-16 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.003
摘要:
研究了Rubin等人提出的基于Rankine卵形体速度势函数分析的侵彻模型。根据该侵彻模型的基本方法编制了计算程序,计算头部形状为锥形、卵形和球形的长杆弹体垂直碰撞靶板时的侵彻深度和穿透靶板后的剩余速度,分析侵彻模型对不同头部形状的长杆弹体的适用性。另外,利用该分析方法计算并分析了卵形头部长杆弹体对铝靶侵彻和穿透的缩比模型问题,用分析方法验证了无量纲侵彻深度和剩余速度相等的侵彻几何相似规律,同时得到了弹体减加速度与几何尺寸成反比的重要结论。最后对混凝土靶板的侵彻与穿透问题进行了尝试计算,得到了同实验基本一致的计算结果并对其进行了深入分析。
高压作用下不同形状气腔压缩过程的二维数值计算
柏劲松, 李平, 钟敏, 姜洋, 张展冀, 于继东
2005, 19(1): 17-23 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.004
摘要:
采用三阶精度的Parabolic Piecewise Method(PPM)方法和Volume of Fluid(VOF)方法相结合,运用Lagrange-Remapping算法,对高压作用下不同形状气腔压缩过程进行了二维高精度数值计算,给出了复杂形状的多流体流场之间的相互作用。此方法可以用来处理界面两边高压力比、高密度比流动以及强剪切滑移运动等问题。
脉冲激光产生层裂的一维和二维数值计算
谭福利, 李永池, 郭扬, 曹结东
2005, 19(1): 24-28 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.005
摘要:
通过简化的物理分析,将脉冲激光加载简化为一定的力学边界条件,考虑了材料内部的损伤演化,采用含损伤的热粘塑性本构模型模拟了铝合金材料的层裂。由于脉冲激光产生的压力脉冲较短,随后的卸载波将使得靶中传播的冲击波压力幅值下降。一维和二维计算得到的层裂片厚度与已有的实验数据符合很好。通过计算,得到了脉冲激光发生层裂时的应变率。
高温高压下二辉橄榄岩的阻抗谱实验研究
代立东, 李和平, 刘丛强, 苏根利, 崔桐娣, 单双明, 杨昌君, 刘庆友
2005, 19(1): 29-34 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.006
摘要:
在1.0~4.0 GPa压力、1 073~1 573 K温度和10-1~107 Hz频率条件下,利用SARLTON-1260阻抗-增益/相位分析仪,就位测定了二辉橄榄岩的阻抗谱。实验结果表明:二辉橄榄岩的阻抗谱对频率具有很强的依赖性,并从阻抗谱的测试原理(颗粒内部、颗粒边缘、样品与电极间的导电机制)上做出了解释;温度是决定二辉橄榄岩电导率的一个重要物理参数,电导率随着温度的升高而增大,lg 与1/T之间符合Arrenhius关系式;在高压实验中第一次将压力作为测量二辉橄榄岩电导率重要的约束因素,随着压力的增大,电阻率升高、电导率降低。
静高压加载下LY12铝的超声测量与等温状态方程
张婷, 毕延, 赵敏光
2005, 19(1): 35-40 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.007
摘要:
利用脉冲回波重合法测量了多晶LY12铝在流体静压加载下的纵波与横波声速随压力的变化。并根据较低压力(0.5 GPa)下的超声测量数据所确定的零压弹性模量及其对压力的偏导数,导出了LY12铝的Murnaghan、Birch-Murnaghan、Vinet三种不同形式的等温状态方程,发现由超声测量数据导出的Vinet 状态方程能很好地描述面心立方(fcc)结构的铝与铝合金在较高压力(约200 GPa)下的压缩特性。此外,由超声数据计算了LY12铝在室温常压条件下的Debye温度为430.97 K、热力学Grneisen系数为2.025、平均声模Grneisen系数为2 379。
柴油高压物理特性的研究
张建明, 张卫刚, 王亚伟, 王晓东
2005, 19(1): 41-44 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.008
摘要:
柴油物理特性是模拟计算高压燃油喷射系统的基础。针对柴油的密度、体弹性模量和运动粘度等进行了试验研究,在其基础上得出了柴油密度、弹性模量和运动粘度随压力和温度变化的经验公式,能较好地把柴油的密度、弹性模量和声速统一起来,与试验的误差小于3%,相关系数大于0.998,能满足高精度燃油喷射系统仿真的精度要求。
InAs晶体二维自旋磁极化子自陷能的磁温效应
李子军, 李岗
2005, 19(1): 45-50 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.009
摘要:
在同时考虑磁场和高温高压的情况下,应用么正变换和线性组合算符法,研究了电子自旋对弱耦合二维磁极化子自陷能的影响。对InAs半导体所作的数值计算结果表明,不同方向的电子自旋使弱耦合二维磁极化子的自陷能分裂为二。分裂的程度随磁场的加强而加剧。随着磁场或温度的增加,磁极化子的自陷能减小而电子自旋能量与磁极化子自陷能之比增大。当磁场足够强或温度足够高时,电子自旋能量与磁极化子自陷能之比是很大的。
简支圆板在平头弹丸撞击下的变形与穿透
文鹤鸣, 饶伟锋
2005, 19(1): 51-58 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.010
摘要:
采用准静态近似理论方法分析简支圆板在平头弹丸正撞下的变形和穿透。首先基于虚功原理得到了静态荷载位移关系,并将其用于预测低速冲击下圆板的能量吸收能力。当考虑了材料的应变率敏感性,并且不发生绝热剪切冲塞破坏的前提下,理论预测和实验结果吻合良好。
多层介质对应力波传播特性影响分析
董永香, 黄晨光, 段祝平
2005, 19(1): 59-65 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.011
摘要:
通过在气炮上进行多层介质的低速冲击实验及相应的数值计算,分析了不同组成的多层介质对应力波传播特性的影响。结果表明:多层介质中的泡沫材料不仅能够改变应力波的幅值与作用时间,而且具有显著的吸能效果,引起应力波在传播过程中在各层介质中能量与动量分配的改变。通过对泡沫铝和泡沫混凝土两种软材料在多层介质中作用的比较表明,在低速冲击的实验条件下,含泡沫混凝土的多层介质具有较好的削波作用,含泡沫铝的多层介质具有较好的吸能性能。
超高压淹没射流破岩规律实验研究
冯云春, 徐依吉, 赵付国
2005, 19(1): 66-70 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.012
摘要:
超高压水射流在石油工业中的应用主要是超高压射流联合机械破岩。对超高压淹没射流破岩规律的研究,其目的在于为超高压PDC钻头的研制提供依据。研究发现:影响超高压射流破岩的主要因素有压力、喷距、喷嘴移动速度和喷射角度等,射流压力越高破岩效果越好,最优喷距随着压力的升高而升高,200 MPa时最优喷距达到32.5倍喷嘴直径,150 MPa时破岩效率最高,喷射角度在12.5时破岩效果最好。
研究简报
爆轰产物的冷比内能与冷压的函数表达式
李银成
2005, 19(1): 71-79 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.013
摘要:
猛炸药爆轰产物的状态可以用两相的强排斥-平动物态方程(简称为两相的排平物态方程)很好地描述。以爆轰产物分两段的等熵曲线为参考曲线的两相的排平(k, )物态方程,已经用于爆轰参数和强爆轰参数的理论估算,所得理论值与实验值符合得很好。为了更方便地估算爆温,有必要给出描述分子间相互作用的比内能项与压力项(分别简称为冷比内能与冷压)。参照描述分子间相互作用的Morse势和Mie势的排斥项,给出了带待定参数A、m、n和l的冷比能项和冷压项,这样的物态方程被称为两相的排平(A, m, n, l)物态方程。用TNT的{D, 0}实验数据组,确定了两相的排平(A, m, n, l)物态方程的参数n=1和l=1/3,因此,可将其简称为两相的排平(A, m)物态方程。它适用于所有的猛炸药的爆轰产物。用硝基甲烷的强爆轰参数{p, D, T}实验数据组对其所做的检验表明,两相的排平(A, m)物态方程是恰当的爆轰产物物态方程。
采用靶摆式探头测量软X射线辐射材料产生的喷射冲量
彭常贤, 谭红梅, 林鹏, 李宏杰, 孟刚
2005, 19(1): 80-85 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.014
摘要:
采用靶摆旋转运动式冲量探头,在强光一号加速器上,测量了脉冲软X射线辐射材料产生的喷射冲量。实验结果表明,在平均能量为0.21 keV、平均半高宽为36 ns和平均能注量为143 J/cm2的软X射线辐射下,测得一种复合材料的喷射冲量耦合系数为0.70 Pas/(Jcm-2)。
球缺药型罩爆炸成型弹丸数值模拟
庞勇, 于川, 桂毓林
2005, 19(1): 86-92 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.015
摘要:
利用LS-DYNA软件提供的二维轴对称拉格朗日计算编码,对钻地弹前级球缺形药型罩爆炸成型弹丸问题进行了数值模拟。讨论了计算方法的选取依据,考察了典型的射弹形成过程、壳体飞散过程以及射弹速度与动能,分析了不同模型的计算结果差异,实验结果与计算符合很好。
串联动能侵彻弹侵彻混凝土靶研究
王可慧, 初哲, 周刚, 王金海, 朱玉荣, 闵涛, 韩娟妮
2005, 19(1): 93-96 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.01.016
摘要:
设计了一种串联型动能侵彻弹。对该侵彻弹在不同条件下侵彻半无限混凝土靶进行了数值模拟和系列尺寸实验研究,并对该侵彻弹对目标的毁伤机理进行了分析,计算结果与实验结果较为一致,为该结构侵彻弹侵彻硬目标的研究提供了依据。