高压物理学报

张聪, 马红安, 韩奇钢, 李战厂, 贾晓鹏

2010, 24(5): 321-325 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.001

PDF (887)

摘要:
运用有限元理论，基于ANSYS对国产六面顶压机的铰链梁、工作缸和销轴进行了接触分析。模型中首次引入销轴，约束销轴的运动，使凸耳处的载荷情况更接近实际工况，避免了对铰链梁和工作缸单独分析所进行的大量近似和简化。模拟结果表明：铰链梁上的von Mises应力峰值主要分布在凸耳内通孔处，最大应力值为348.32 MPa；工作缸上的von Mises应力峰值主要分布在工作缸底部圆弧处，最大应力值为242.87 MPa；应力峰值均低于许用应力（486.67 MPa）。模拟结果得到了大量高压实验的验证。

-HMX晶体单轴压缩及绝热压缩的分子动力学模拟

石一丁, 黄风雷

2010, 24(5): 326-332 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.002

PDF (793)

摘要:
采用COMPASS（Condensed-Phase Optimized Molecular Potential for Atomistic Simulation Studies）力场，对-HMX晶体的单轴压缩进行了分子动力学模拟，压缩方向分别垂直于-HMX晶体的(100)、(010)和(001)晶面。模拟结果表明，垂直于不同晶面的单轴压缩得到的状态方程不同，显示出-HMX晶体单轴压缩的各向异性。利用NpH系综对-HMX晶体进行了绝热静水压缩模拟，得到的绝热静水压缩线处于等温静水压缩线的上方，与实验结果更加吻合。绝热压缩下，体系温度升高，各压力作用下体系温度的模拟结果与理论计算得到的冲击温度比较接近，说明COMPASS力场和NpH系综适用于模拟-HMX晶体的绝热压缩。利用分子动力学方法模拟炸药的绝热压缩，可以预估炸药的冲击温度。

玻璃中失效波传播的实验研究

张延耿, 段卓平, 张连生, 欧卓成, 黄风雷

2010, 24(5): 333-337 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.003

PDF (711)

摘要:
通过轻气炮加载平面撞击实验，采用激光速度干涉仪（VISAR）测量了相同冲击载荷作用下不同厚度Soda-Lime玻璃试件背面的粒子速度，得到了Soda-Lime玻璃中失效波的传播轨迹和传播速度。结果表明：碰撞面上产生的失效波存在一定的初始时间延迟，且延迟时间随载荷增加而减小。研究结果对于深入认识失效波的产生机理及其在各类脆性材料中的传播规律具有重要作用。

铁基触媒中碳化硼含量对含硼金刚石单晶表观活化能的影响

张元培, 李和胜, 田彬, 亓永新, 刘磊, 李木森

2010, 24(5): 338-342 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.004

PDF (734)

摘要:
通过在铁基触媒中添加适量的碳化硼，制备出了具有不同硼含量的含硼金刚石单晶。利用差热分析仪，测量了含硼金刚石单晶的差热和热重。采用Kissinger方法，计算了含硼金刚石单晶在加热过程中发生氧化反应的表观活化能，对比分析掺硼量对含硼金刚石单晶热稳定性的影响。结果表明：差热和热重测量值与表观活化能计算值的变化规律基本一致；随着掺硼量的增加，含硼金刚石单晶的热稳定性先提高后降低，剧烈氧化时表观活化能随着掺硼量的增加而减小。

水下近距爆炸作用下船体梁的动态响应特性

朱锡, 李海涛, 牟金磊, 黄晓明

2010, 24(5): 343-350 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.005

PDF (824)

摘要:
为研究舰船在水下近距爆炸作用下的结构响应及损伤模式，以相似准则为基础，设计了船体梁模型，选用4种不同能量结构的炸药，将其置于模型中部正下方爆炸，通过改变药量和爆距，实验研究了船体梁在近距爆炸作用下的动态响应特性。利用高速摄影技术观察了模型的整个运动过程，结合实验数据定量分析了结构的应变和加速度响应特性，比较了冲击波和气泡脉动对结构的损伤特点。研究发现：近距爆炸气泡脉动会使结构下方形成一个低压流体区，该低压区的存在会使模型受到中垂弯矩作用，并可能使其发生中垂弯曲破坏；随着爆距的增大，爆炸能量与损伤效果之间的相关性变得明显；近距条件下，为了发挥爆炸气泡的最大破坏作用，爆距应该接近于最大气泡半径。

弹丸对钢筋混凝土中钢筋交汇处侵彻效应研究

穆朝民, 任辉启

2010, 24(5): 351-358 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.006

PDF (930)

摘要:
考虑弹丸在钢筋交汇处与钢筋直接发生作用的情况，提出了弹丸侵彻钢筋混凝土的近似模型。利用该模型得到了弹丸侵彻钢筋混凝土过程中弹丸的加速度时间历程。计算结果与实验结果符合较好。用该模型分析了不同配筋结构、配筋尺寸和网眼尺寸对侵彻深度和侵彻过程的影响，结果表明：弹丸从钢筋交汇处侵彻时，当弹丸动能相对较小时，随着网眼尺寸的减小，弹丸的大部分能量均消耗在侵彻第一层配筋结构中，当弹丸动能较大时，不管网眼尺寸多大，第一层配筋均只消耗掉弹丸的部分能量；配筋直径和网眼尺寸对侵彻深度的影响较大。

PVDF压电计的动态响应特性及其在橡胶材料SHPB实验中的应用

庞宝君, 杨震琦, 王立闻, 迟润强

2010, 24(5): 359-367 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.007

PDF (775)

摘要:
通过夹心式PVDF（Polyvinylide Fluoride）压电计的动态分离式Hopkinson压杆（SHPB）标定实验，系统地讨论了传感器的动态响应特性，其中包括测量电路、PVDF表面应力集中、压电计的材料及结构特性和同一压电计受多次撞击对测试信号的影响，为PVDF压电计的制作工艺研究提供参考。利用标定好的压电计测试了橡胶材料在SHPB实验中的动态应力均匀过程。结果表明：调节并联电阻值可以提高压电计的传感精度；增大压电计的敏感面积可以减小因应力集中所造成的信号失真；材料的热粘塑性性质、摩擦效应等将使信号振荡幅度偏小；多次撞击对信号的加载与卸载段都将产生影响，但当传感器表面未发生明显损伤时，测试的应力平台平均值与真实信号近似相同。

爆炸压实制取W-Cu纳米复合材料的实验研究

李晓杰, 王占磊, 闫鸿浩, 王小红, 张越举

2010, 24(5): 368-372 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.008

PDF (685)

摘要:
采用机械合金化法制备了W-Cu合金粉末。将制备出的W-Cu合金粉末置于爆炸压制成型的装置中进行爆炸压实，得到了最高致密度达98%的W-Cu合金。利用X射线衍射（XRD）分析了W-Cu混合粉末的合金化过程，研究了W-Cu合金粉末的还原温度对压实坯致密度的影响。通过电子探针微量分析仪（EPMA）观察了样品内部的成分与元素分布，利用扫描电子显微镜（SEM）对样品断口形貌进行了观察，并对样品的维氏硬度和电导率进行了测量。结果表明，W-Cu合金化粉末在爆炸冲击波作用下能够结合成高致密体，复合材料具有高硬度、组织均匀、晶粒细小的特点。

聚酯材料在脉冲电子束辐照下的动力学效应与材料参数

汤文辉, 陈华

2010, 24(5): 373-376 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.009

PDF (647)

摘要:
对聚酯材料在电子束辐照下的动力学效应进行了研究。采用Monte Carlo方法，计算了脉冲电子束在聚酯材料中的能量沉积；采用流体动力学方法，对聚酯材料在电子束辐照下的热击波和喷射冲量进行了数值模拟；采用将喷射冲量和热击波压力的数值结果与实验测量结果进行逼近的方法，得到了聚酯材料的升华能约为1.1 kJ/g，Grneisen系数的常态值约为0.2。

高速长杆弹对混凝土靶侵彻规律的仿真分析

练兵, 蒋建伟, 门建兵, 王树有

2010, 24(5): 377-382 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.010

PDF (807)

摘要:
应用AUTODYN-2D有限差分程序，对着速在0.6～2 km/s范围之间，不同材料、不同质量和不同长径比的长杆弹侵彻混凝土靶进行了仿真计算。分析了着速对侵彻深度和混凝土靶穿孔直径的影响。结果表明：混凝土靶穿孔直径随着速的增加而增大，但侵彻深度存在拐点。进一步研究了长杆弹材料、质量和长径比对侵彻深度拐点效应的影响，长杆弹材料对侵彻深度拐点的影响较大，长杆弹的质量和长径比对拐点的影响较小。

应用SPH方法对平板铅飞层对碰凸起动载行为的数值模拟研究

袁帅, 胡海波, 张崇玉, 李平

2010, 24(5): 383-387 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.011

PDF (531)

摘要:
采用光滑粒子流体动力学（SPH）方法，模拟研究了两点起爆圆柱炸药驱动组合飞层（铝+铅）的动载行为，得到了爆轰波对碰区铅飞层类似射流状超前凸起的计算图像。模拟结果表明，对碰凸起呈现与实验结果相同的分层结构，且凸起头部具有散碎特征，根部相对密实。因此，SPH方法能够较好地模拟铅这类低熔点、低强度金属在对碰区中出现的散碎等破坏现象。

含铝炸药水中爆炸冲击波相似律适应性探索

赵继波, 谭多望, 李金河, 龚晏青, 孙永强

2010, 24(5): 388-394 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.012

PDF (876)

摘要:
针对含铝炸药非理想性显著的特点，探索其水中爆炸后远场冲击波相似律的适用性。实验在8 kg当量TNT的爆炸水池中进行，在距离爆心不同位置处测量了冲击波压力剖面曲线，得到了峰值压力和压力衰减时间，结合量纲分析方法和含铝炸药的特点，对冲击波相似律适用性问题进行了探讨。实验结果表明，对于含铝炸药来说，存在着峰值压力相似而时间常数不太相似的特点，这与铝粉的二次反应放能有关。

平面冲击波作用下TiO2晶粒的相变纳米化

李厚深, 杨世源, 向芸, 蔡灵仓, 王军霞

2010, 24(5): 395-400 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.05.013

PDF (756)

摘要:
利用平面冲击波技术，对溶胶-凝胶法制备的锐钛矿型TiO2粉体和干凝胶进行冲击实验，采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（SEM）和激光粒度分析仪（LPSA）等手段对冲击前后的TiO2粉体和干凝胶进行表征。结果表明：冲击波的高温作用能够实现亚稳态的锐钛矿型TiO2向稳定态的金红石型TiO2转变，并且冲击波直接作用于干凝胶时更容易获得稳定态的金红石型TiO2；冲击波的瞬时性可以抑制TiO2晶粒的长大，实现晶粒纳米化；冲击波的高压作用可以有效控制由于溶胶-凝胶法导致的粉体团聚现象。

2010年第24卷第5期

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