基于特征线反演的斜波加载实验数据处理与分析

张红平 罗斌强 王桂吉 王刚华

张红平, 罗斌强, 王桂吉, 王刚华. 基于特征线反演的斜波加载实验数据处理与分析[J]. 高压物理学报, 2016, 30(2): 123-129. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.006
引用本文: 张红平, 罗斌强, 王桂吉, 王刚华. 基于特征线反演的斜波加载实验数据处理与分析[J]. 高压物理学报, 2016, 30(2): 123-129. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.006
ZHANG Hong-Ping, LUO Bin-Qiang, WANG Gui-Ji, WANG Gang-Hua. Inverse Characteristic Analysis of Ramp Loading Experiments[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(2): 123-129. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.006
Citation: ZHANG Hong-Ping, LUO Bin-Qiang, WANG Gui-Ji, WANG Gang-Hua. Inverse Characteristic Analysis of Ramp Loading Experiments[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics, 2016, 30(2): 123-129. doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.006

基于特征线反演的斜波加载实验数据处理与分析

doi: 10.11858/gywlxb.2016.02.006
基金项目: 

国家自然科学基金 11102193

国家自然科学基金 11176002

详细信息
    作者简介:

    张红平(1981-),女,博士,主要从事冲击加载实验的数据处理和分析研究. E-mail:zhp0506@163.com

  • 中图分类号: O347.1

Inverse Characteristic Analysis of Ramp Loading Experiments

  • 摘要: 基于特征线反演法,开展了斜波加载实验的数据处理,对特征线反演法进行了数值验证和不确定度分析;并对磁驱动CQ-4装置上开展的准等熵压缩金属铝台阶靶实验的速度剖面进行了数据反演,通过原位粒子速度和材料声速,积分得到了包含弹-塑性转变过程的应力-应变曲线;此外,对不同反演方法得到的材料弹性屈服极限等进行了比较和分析,进一步论证了不依赖于本构模型的特征线反演分析在斜波加载实验数据处理中的重要性。

     

  • 图  特征线反演分析中的特征线交叉示意图

    Figure  1.  Mesh of intersecting characteristics for inverse analysis

    图  特征线反演得到的Cu/LiF界面处的原位粒子速度(a)和Cu的加载压力(b)

    Figure  2.  In-situ particle velocity (a) and loading pressure (b) on Cu/LiF interface using inverse characteristic analysis

    图  不同方法得到的Cu的拉氏声速(a)和应力-应变曲线(b)

    Figure  3.  Lagrangian sound speed (a) and stress-strain curve (b) of Cu obtained via different methods

    图  特征线反演得到的包含弹-塑性转变的Cu/LiF的拉氏声速(a)和应力-应变曲线(b)

    Figure  4.  Lagrangian sound speed (a) and stress-strain curve (b) on Cu with elastic-plastic transformation using inverse characteristic analysis

    图  样品厚度、测量延时和测量速度的不确定度在声速(a)和应力-应变曲线(b)中的传播

    Figure  5.  Propagation of uncertainty of sample's thickness, measured time and velocity on Lagrangian sound speed (a) and stress-strain curve (b)

    图  Al/LiF界面处的原位粒子速度

    Figure  6.  In-situ particle velocity on Al/LiF interface

    图  样品内部的正、负特征线交点位置

    Figure  7.  Intersection points of positive and negative characteristics

    图  特征线反演得到的Al/LiF界面处的拉氏声速(a)和应力-应变曲线(b)

    Figure  8.  Lagrangian sound speed (a) and stress-strain curve (b) on Al/LiF interface using inverse characteristic analysis

    图  不同方法反演得到的Al的偏应力和弹性极限

    Figure  9.  Deviation stress and elastic limit of Al obtained via different methods

  • [1] 经福谦, 陈俊祥.动高压原理与技术[M].北京:国防工业出版社, 2006.

    JING F Q, CHEN J X.Dynamic high pressure principle and technology[M].Beijing:National Defense Industry Press, 2006.
    [2] JENSEN B J, HOLTKAMP D B, RIGG P A, et al.Accuracy limits and window corrections for photon Doppler velocimetry[J].J Appl Phys, 2007, 101(1):013523. doi: 10.1063/1.2407290
    [3] LIPKIN J, ASAY J R.Reshock and release of shock-compressed 6061-T6 aluminum[J].J Appl Phys, 1977, 48(1):182-189. doi: 10.1063/1.323306
    [4] HAYES D B. Backward integration of the equations of motion to correct for free surface perturbations: SAND2001-1440[R]. Albuquerque, USA: Sandia National Laboratories, 2001. https://www.osti.gov/biblio/783087/
    [5] DAVIS J P. Charice 1. 0: an IDL application for characteristics-based inverse analysis of isentropic compression experiments: SAND2007-4984[R]. Albuquerque, USA: Sandia National Laboratories, 2007.
    [6] BROWN J L, ALEXANDER C S, ASAY J R, et al.Extracting strength from high pressure ramp-release experiments[J].J Appl Phys, 2013, 114(22):223518. doi: 10.1063/1.4847535
    [7] WANG G J, ZHAO J H, ZHANG H P, et al.Advances in quasi-isentropic compression experiments at institute of fluid physics of CAEP[J].Eur Phys J Spec Top, 2012, 206(1):163-172. doi: 10.1140/epjst/e2012-01597-y
    [8] ASAY J R, AO T, DAVIS J P, et al.Effect of initial properties on the flow strength of aluminum during quasi-isentropic compression[J].J Appl Phys, 2008, 103(8):083514. doi: 10.1063/1.2902855
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-13
  • 修回日期:  2014-09-17

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