高压物理学报

谭多望, 方青, 张光升, 何智

2009, 23(3): 161-166 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.001

PDF (1186)

摘要:
爆轰冲击波动力学（DSD）是目前研究爆轰波非理想传播的有效途径。利用爆轰冲击波动力学的广义几何光学模型，研究了大长径比药柱中爆轰波非理想传播现象，根据常温下Ф10~30 mm药柱的直径效应实验数据，通过非线性优化方法遗传算法，确定了一套JB-9014钝感炸药的DSD参数。这套DSD参数对JB-9014药柱中定态波形和爆速的计算与实验结果符合。

渐变阻抗飞片超高速发射数值模拟

陈朗, 刘群, 鲁建英, 龚自正, 郭欣伟

2009, 23(3): 167-172 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.002

PDF (1061)

摘要:
为在轻气炮上实现二级飞片的超高速发射，设计了波阻抗连续变化的渐变阻抗飞片。变阻抗飞片撞击面为镁，底面为钨，中间为镁、铜和钨的掺合材料。建立了变阻抗飞片超高速发射的计算模型，采用分成单元层描述阻抗变化。对变阻抗飞片超高速发射二级飞片过程进行了数值模拟计算，分析了阻抗分布、二级飞片直径和缓冲层厚度对二级飞片速度的影响。结果表明：在优化阻抗分布、二级飞片直径和缓冲层厚度的条件下，二级飞片的最大速度能够达到16 km/s以上。

冲击加载-准等熵加载过程的密度梯度飞片计算设计

柏劲松, 罗国强, 唐蜜, 胡建波, 戴诚达, 马云, 谭华, 吴强

2009, 23(3): 173-180 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.003

PDF (943)

摘要:
采用一维弹塑性流体动力学计算方法，通过对LLNL（Lawrence Livermore National Laboratory）Mg-Cu体系密度梯度飞片冲击加载-准等熵加载实验过程数值计算和比较，验证了流体动力学计算方法、不同材料体系混合模型以及计算程序的正确性和实用性。考虑到在飞片材料制备中，单层厚度最小值为0.2 mm和Mg-W最大阻抗混合质量分数的致密条件限制，开展了对新的Mg-W体系密度梯度飞片实现冲击加载-准等熵加载过程计算设计，给出了满足加载要求的飞片结构特征；从计算给出的粒子速度波剖面可见，密度梯度飞片波阻抗分布对加载过程和加载强度非常敏感，通过精心设计准连续型变阻抗的梯度飞片，可以进行不同复杂加/卸载过程的物理模型设计和实验研究。

金和铂的室温等温物态方程及其压标的意义

金柯, 吴强, 李欣竹, 蔡灵仓, 经福谦

2009, 23(3): 181-188 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.004

PDF (987)

摘要:
在对Grneisen系数高温高压特性不作任何假设的前提下，由冲击雨贡纽数据直接确定了材料零温零压体积、等温体模量及其对压力的一阶偏导。基于上述参数，计算了两种常用压标材料金和铂压缩比至0.5~0.6的0 K物态方程，并通过相应的热压修正得到了金和铂的室温等温物态方程。计算结果与准静水压条件下静高压实验结果具有非常好的吻合性，缩小了早期不同金和铂压标之间的差异。独立来源实验数据和理论计算结果的交叉检验表明，金和铂的室温等温物态方程计算结果可以用于今后静高压实验的压标。

高温高压触媒法金刚石生长的热力学分析

许斌, 李丽, 田彬, 范小红, 冯立明

2009, 23(3): 189-195 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.005

PDF (1002)

摘要:
利用热力学中经典的G0判定法，探讨了Fe基触媒合成金刚石晶体生长中的碳源问题，在计算中考虑了各物相的体积随温度和压力的变化。结果表明：在金刚石形成之前，就有大量Fe3C形成，而在触媒法合成金刚石的温度和压力范围内，Fe3CC(金刚石)+3-Fe反应自由能和石墨金刚石相变自由能均为负值，但前者比后者的绝对值更大，这说明前者更容易发生。因此，从热力学角度看，Fe3C的形成降低了石墨转变为金刚石所要越过的势垒，使用Fe基触媒合成金刚石单晶的生长来源于Fe3C的分解而不是石墨的直接转化。同时推导出在1200 K以上石墨-金刚石的平衡p-T关系：peq(GPa)=1.036+0.00236T (K)，与F.P.Bundy的平衡线非常接近，证明了本热力学计算方法的可行性。

基于多尺度分析的FCC金属应变率敏感性研究

秦焜, 杨黎明, 胡时胜

2009, 23(3): 196-202 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.006

PDF (752)

摘要:
采用位错理论和分子动力学模拟研究了金属原子性质对其宏观应变率敏感性的影响。依据位错运动的Orowan关系，认为金属中位错速度对应力的依赖关系是此研究的关键，并分析提出研究金属原子性质与应变率敏感性关系的分析方法。构建了一个中等规模的二维分子动力学模型，应用此模型对单个位错在FCC金属中的运动进行模拟。综合位错理论分析和分子动力学模拟结果得出结论：影响金属应变率敏感性的原子性质是其原子量而不是其原子势。依据此结论分析得到的FCC金属应变率敏感性排序与试验结果相符。

高压氢气输运装置物理爆炸状态场特征及灾害效应研究

李伟, 张奇

2009, 23(3): 203-208 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.007

PDF (803)

摘要:
由于输运装置突然失效而引发的高压氢气喷射，能够在流场中造成超压和足以引发爆炸的扩散。运用数值计算方法，建立可用于计算的物理和数学模型对发生泄漏后有、无障碍物两种情况下的外部流场进行分析，可得到外部流场中的气体泄漏压力和浓度的分布等值线图。从计算结果可以得出氢气发生爆炸事故后的危险区域，障碍物对氢气的喷射泄漏以及爆炸所产生的影响，从而可为预防和处理氢气爆炸事故提供参考依据。

NiO的高压结构和等温状态方程研究

柳雷, 李晓东, 李延春, 唐玲云, 刘景, 毕延

2009, 23(3): 209-214 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.008

PDF (910)

摘要:
运用金刚石对顶砧（Diamond Anvil Cell，DAC）技术,以液氩作为传压介质，在最高压力为67 GPa的压力范围内对NiO进行了原位的同步辐射X射线衍射研究。在整个实验过程中，并未发现第一类结构相变，也没有发现T.Sasaki等预测的在60 GPa左右轴比c/a随压力的变化率而突然增大的现象，且此压力范围内NiO的结构畸变程度随压力的变化趋势相比以前的研究结果要平缓一些。用三阶的Brich-Murnaghan方程对实验数据进行拟合，得到的体弹模量及其对压力的一阶导数分别为B0=195(4) GPa和B0=5.3(2)。

尾翼型爆炸成型弹丸的数值模拟及实验研究

林加剑, 任辉启, 沈兆武

2009, 23(3): 215-222 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.009

PDF (731)

摘要:
在药型罩上粘附铝隔板是一种新的形成尾翼型爆炸成型弹丸（Explosively Formed Projectile，EFP）的实验方法。通过实验和数值模拟对该方法进行了分析，探讨了形成尾翼的机理。利用有限元分析软件LS-DYNA，对大锥角型、球缺型和弧锥结合型3种不同药型罩在采用新方法时形成的尾翼型EFP进行了三维数值模拟分析，并将模拟结果与实验结果进行对比。研究结果表明：3种药型罩均能形成比较明显的尾翼，数值计算结果与实验结果较吻合。该研究为设计尾翼型EFP提供了一种新的参考方法。

空间碎片超高速撞击压力容器碎片云特性数值模拟研究

盖芳芳, 庞宝君, 管公顺

2009, 23(3): 223-228 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.010

PDF (927)

摘要:
针对空间碎片超高速撞击充气压力容器问题，应用非线性动力学分析软件AUTODYN-2D，采用SPH方法对碎片云在高压气体中的运动特性进行了数值模拟研究。在建模过程中，分析比较了材料状态方程对数值模拟结果的影响，并通过与实验结果的比较，选取了适合该问题的状态方程，验证了数值模拟方法的有效性。结果表明：由于容器内压气体的存在，碎片云运动发生减速，并且碎片云的轴向扩展速度相对于碎片云的径向扩展速度减速较慢；高速撞击产生的碎片云与容器内的高压气体发生了强烈的相互作用，碎片云尖端产生的钉状物及高压气体中产生的冲击波是控制容器在撞击后发生进一步破坏的两个重要因素。

曲率半径对双层球缺罩形成串联爆炸成型弹丸的影响

郑宇, 王晓鸣, 李文彬, 李伟兵

2009, 23(3): 229-235 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.011

PDF (1069)

摘要:
为了研究曲率半径对串联爆炸成型弹丸（EFP）形成的影响，利用有限元软件 AUTODYN，对双层球缺罩串联EFP的成型过程进行了数值仿真，在此基础上分析了双层球缺罩串联EFP的形成机理，探讨了曲率半径对串联EFP的影响规律。开展了双层药型罩EFP形成的实验研究，得到了串联EFP形成过程的X光照片，仿真和试验结果比较一致。仿真与试验结果都表明：双层球缺罩可以形成前后分离的串联EFP，双层球缺罩的曲率半径对串联EFP的速度、外形和长径比有较大影响。

磁性对人造金刚石单晶机械性能的影响

罗中平, 姚亚林, 夏志华, 贺兵

2009, 23(3): 236-240 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.03.012

PDF (755)

摘要:
对人造金刚石单晶进行了磁性分离实验研究，在此基础上对各样品进行了静压强度、冲击强度和热冲击强度等方面的分析测试。结果表明，磁性对人造金刚石单晶的机械性能有明显的影响。金刚石单晶的磁性越强，其外观颜色越深，内部气泡和杂质及缺陷越多，表面光洁度越差，则其静压强度、常温冲击强度（IT）和热冲击强度指数（ITT）值就越低。磁性对静压强度和常温冲击强度的影响相对较小，而对热冲击强度的影响最大。

2009年第23卷第3期

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