高压物理学报

李晓杰, 王金相, 张越举, 李瑞勇, 赵铮

2004, 18(2): 97-102 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.001

PDF (826)

摘要:
针对爆炸粉末烧结过程中颗粒间的摩擦效应提出了一种无夹角斜碰撞模型，分析了烧结过程中颗粒间摩擦力随温度的变化规律，借助于LS-DYNA有限元程序研究了冲击压力、颗粒大小、材料强度等因素对孔隙闭合时间的影响，给出了颗粒界面温升的表达式。研究结果表明，由摩擦引起的颗粒界面的温升与材料特性、颗粒度、冲击角度、冲击压力等因素有关，随材料的蓄热能力、传热能力和材料强度的增加而减小，并随着材料疏松程度、颗粒直径、冲击压力的增加而增加；在粉末颗粒直径和冲击压力不是太小的情况下，颗粒表面温度将达到材料的熔点。

FAE装置参数对燃料抛撒与爆炸威力影响的实验研究

惠君明, 张陶, 郭学永

2004, 18(2): 103-108 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.002

PDF (754)

摘要:
采用高速运动分析系统对FAE实验装置爆炸抛撒过程进行观测，描述了燃料抛撒过程的不同阶段，实验研究了比药量、长径比、壳体材质等装置参数对燃料抛撒与爆炸威力的影响。结果表明，燃料抛撒过程可分为射流形成与扩散运动阶段、燃料两向膨胀运动阶段和气液融合运动阶段。不同阶段对应不同的流体动力学特征，对云团形成的贡献不同。在实验装置总体优化条件下，适当增大比药量可提高云团覆盖面积与体积；在实验范围内长径比不是影响云团状态的显著因素，但长径比较大时可使燃料抛撒均匀性更好；采用钢质壳体时云雾抛撒状态明显优于铝质壳体。实验证明，采用碳钢壳体、比药量3%左右、长径比为3~5且装置参数良好匹配时，可获得理想的云团状态和高威力爆炸波毁伤效应。

考虑热效应的Vinet状态方程及其应用

孙久勋, 吴强, 蔡灵仓, 经福谦

2004, 18(2): 109-115 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.003

PDF (881)

摘要:
基于爱因斯坦模型将Vinet等人提出的关于金属固体的通用物态方程推广到包括热效应。采用最近邻普遍化Lennard-Jones势描述金属离子之间的有效配对相互作用，将每个离子的势能展开为离子位移的二阶泰勒级数，从而推导出爱因斯坦温度和Grneisen常数的解析表达式，该表达式只与体积有关而与温度无关。推广方程包括的7个参数只有5个是独立的，在高于德拜温度时，只需要4个参数。对典型金属及两种非金属材料计算的结果与实验符合得很好。

超高速发射实验模型的数值计算

柏劲松, 华劲松, 沈强, 戴诚达, 李平, 谭华, 张联盟

2004, 18(2): 116-122 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.004

PDF (927)

摘要:
采用三阶精度PPM（Parabolic Piecewise Method）方法和VOF（Volume of Fluid）相结合，运用Lagrange-Remapping算法，编制了多介质流体高精度欧拉计算程序MFPPM，可以对多介质复杂流场进行数值计算。对程序计算精度进行了测试，并应用于超高速发射实验模型数值计算，对Sandia实验室不带会聚作用的实验模型进行了一维计算以及带会聚作用的实验模型进行二维计算并与其实验结果和CTH计算结果进行对比，其中一维计算最大相对误差1%，二维计算相对误差4.7%，在此基础上对超高速发射设计模型进行了初步计算。

高温稠密气态混合物质压强的计算

刘会平, 袁建民

2004, 18(2): 123-129 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.005

PDF (907)

摘要:
基于含温有界相对论自洽场平均原子模型，计算了高温稠密条件下气态混合物的压强。通过求解相对论Dirac方程给出有界原子的电子波函数和轨道能量。电子在各单电子轨道上的平均占据数服从Fermi-Dirac分布。以铝、铝镁混合物、铁和高能炸药HMX（奥克托金）为算例，计算了在一些温度密度点下的压强并给出了分析。

水中薄片激光打孔反常现象的分析

徐荣青, 陈笑, 沈中华, 陆建, 倪晓武

2004, 18(2): 130-134 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.006

PDF (704)

摘要:
在其它条件相同的情况下，水中激光在金属薄片上的打孔效率远高于空气中的打孔效率。采用自行研制的基于光偏转原理的力学传感器，分别测量了激光在空气和水中烧蚀薄片时薄片表面所受的力。实验结果表明，激光在空气中烧蚀薄片时，靶材仅受到烧蚀力的作用，而在水中打靶时，靶受到烧蚀力和两次射流冲力等综合作用，且水中的三次冲力在幅值和持续时间均远大于空气中靶材所受的冲力，并用扫描电子显微镜观察了孔的形貌，进而分析了水下激光打孔效率远高于空气中打孔效率的机制。

冷轧低碳钢高压相变组织的透射电镜分析

张静武, 缑慧阳, 郑飞, 张新宇, 张湘义

2004, 18(2): 135-138 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.007

PDF (700)

摘要:
对冷轧低碳钢在高压下进行再结晶，用透射电子显微镜（TEM）分析高压相变组织，发现压力可以使再结晶晶粒细化；压力升高，具有体心立方结构的普通低碳钢可形成-马氏体，并根据电子衍射花样的计算确定-马氏体的晶格参数。

超高压水射流形成过程中的压力损失研究

李海军, 何远航, 段卓平, 张庆明

2004, 18(2): 139-143 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.008

PDF (899)

摘要:
对超高压水射流形成过程中的压力损失进行了理论研究，并且对不同条件下超高压水射流速度的变化规律进行了实验研究，最后确定了不同条件下超高压水射流的初始参数。结果显示，在超高压水射流形成过程中，压力损失主要是在水流从高压管道进入高压喷嘴时由于流道发生断面收缩而造成的，压力损失大约为最终超高压水射流动能密度的49%；随着喷嘴口径的增大，压力损失减小，整个系统的能量利用率越高；随着水射流压力的增大，压力损失增大，但增大的程度会减小。

超高压处理对多酚氧化酶活性的影响

曾庆梅, 潘见, 谢慧明, 杨毅, 黄训端

2004, 18(2): 144-148 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.009

PDF (949)

摘要:
研究了超高压中温协同处理对砀山梨汁中多酚氧化酶活性的影响，实验压力为0.1~500 MPa，温度为20~60 ℃。此外，考察了不同pH值（3~7）和保压时间（2~34 min）超高压处理对酶活性的影响。实验结果分析表明：在处理温度为50 ℃、保压时间为10 min和梨汁pH值为5的条件下，200~300 MPa处理梨汁时多酚氧化酶被激活，活性表现最高；500 MPa时酶的活性下降到75.3%。协同温度为30 ℃处理梨汁时，酶的活性反而增大；30 ℃以后，酶活性随温度升高而迅速降低；有效协同高压处理的温度为40 ℃。随着保压时间的延长，梨汁中过氧化物酶的活性减小；18 min以前下降速度较快些，之后下降速度变缓。pH在5~6之间，酶的残留活性最大；pH值为6时，梨汁中多酚氧化酶最为耐压。

SPH方法对金属表面微射流的数值模拟

王裴, 秦承森, 张树道, 刘超

2004, 18(2): 149-156 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.010

PDF (831)

摘要:
光滑粒子流体动力学（Smoothed Particle Hydrodynamics）方法是一种无网格的拉氏计算方法，具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。用二维SPH程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程，得到了喷射物的总质量、最大速度和质量-速度曲线。还计算了相同深度、不同夹角的沟槽微射流，并与实验结果进行了比较。结果表明：计算得到的喷射物总质量和最大速度与实验结果符合较好，SPH方法对于估算金属表面的微射流提供了一种有效的数值模拟手段。

铝阳极化冲击波探针的工艺探索

孙悦, 袁长迎, 张修路, 吴国栋

2004, 18(2): 157-162 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.011

PDF (1065)

摘要:
为了在定形纯铝棒材（35 mm1.0 mm）上制取既薄、完整，又均匀、致密且电绝缘强度较高的绝缘膜，首先根据阳极化电解原理，测定了铝棒半球形端的极化曲线，获得了在50~60 ℃温度环境下铝绝缘膜稳定生长的区域在3~13 V之间这一重要的工艺条件；然后给出了铝电探针阳极化的步骤和相应的工艺参数。从而摸索出可批量生产适于液体冲击压缩实验的、性能一致性好、可靠性高的冲击波速度探测器的实验方法。同时，分析了电解系统温度条件以及沸水封孔工艺对强化铝绝缘膜的物理性质和电绝缘强度的影响。由此工艺可均匀地制得厚度在4~15 m之间的Al2O3薄膜，在给定温度下制得平均厚度为6 m的电探针耐直流电压为250 V、1 min，在液氮温度（77 K）下静置4 h后绝缘膜的物理外观和电绝缘强度都未发生变化。借助300 Nm冲击力发生器，测得该类探针的开关一致性不大于20 ns。在较高冲击压力下，该特性有望得到进一步改善。

超高速弹丸撞击三维编织C/SiC复合材料双层板结构的实验研究

李金柱, 黄风雷, 张庆明

2004, 18(2): 163-169 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.012

PDF (824)

摘要:
目前在航天器防护结构设计中，采用的方案仍是双层（或多层）屏蔽结构。双层板屏蔽结构由前板、后板和空隙组成。实验采用一种新型三维四向碳纤维织物结构增强SiC陶瓷基复合材料（简写为3DBC/SiC）做前板，其在超高速弹丸冲击作用下发生粉末化，和铝板做前板相比，所形成的碎片云团中有效碎片数目大大减少，减轻了对后板的破坏作用。结果表明：3DBC/SiC是航天器防护结构设计中一种比较理想的防护材料。

下地幔温压下(Mg,Fe)SiO3钙钛矿的相稳定性对冲击回收样品的微观分析

张莉, 龚自正, 刘红, 邓力维, 薛学东, 经福谦

2004, 18(2): 170-176 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.013

PDF (908)

摘要:
在60~110 GPa冲击压力（估算温度为2 300~4 800 K）范围内进行了5发原始样品为(Mg0.92,Fe0.08)SiO3顽火辉石的冲击压缩回收实验，对回收样品进行的X射线衍射（XRD）和红外吸收光谱（IR）分析结果表明：（1）回收样品的主相均是单链状结构硅酸盐，而非钙钛矿结构；（2）回收样品中均未观察到氧化物SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的XRD 和IR特征谱线；（3）回收样品的XRD、IR特征谱线变得简略，并发现了与原始样品有某些不同的特征谱线，随冲击压力增加，这种变化趋于明显；（4）通过对比冲击压力在85 GPa以下和97 GPa以上回收样品的XRD、IR特征谱线，没有观察到明显的新谱线特征出现。结合先前的冲击Hugoniot状态方程实验数据分析，可以认为：在冲击压缩过程中样品处于钙钛矿结构，在冲击卸载过程中样品发生了由钙钛矿结构向单链状结构的逆转相变；特别是，在实验的温度压力范围内，不可能发生由(Mg0.92,Fe0.08)SiO3向SiO2和(Mg0.92,Fe0.08)O的化学分解相变，顽火辉石的高压相钙钛矿结构是稳定的。回收样品和原始样品的谱线差异可能对应于高压加载或卸载过程引起的某种晶格畸变，而高压加载导致钙钛矿型顽火辉石晶格畸变的可能性更大。这一结果将对下地幔矿物学模型的建立和下地幔地震波探测结果的解释提供基础物理依据。

高温高压下辉石岩的电导率研究

王多君, 李和平, 刘丛强, 易丽, 苏根利, 张卫刚, 许祖鸣

2004, 18(2): 177-182 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.014

PDF (861)

摘要:
利用阻抗谱在1.0~2.0 GPa、温度450~792 K条件下、105~12 Hz的频率范围内，对辉石岩的电导率进行了研究，并且分析了测试频率对电导的影响，结果表明，电导率对频率具有一定的依赖性；在复平面上出现了代表颗粒内部的阻抗弧。辉石岩的激化焓为0.661~0.673 eV，样品中较高的铁含量可能是造成本实验电导率较高的主要原因。

SSS程序在电磁内爆中的数值模拟

刘启泰, 孙承纬, 胡熙静

2004, 18(2): 183-187 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.015

PDF (802)

摘要:
对SSS程序的边界条件进行修改，将修改后的SSS程序用于固体套筒内爆实验的数值模拟，并与现有的一维磁流体力学程序的计算结果进行比较，对比结果表明，对SSS程序的改造是成功的，也可以预见将SSS程序改造成一维磁流体力学计算程序是可行的。

微喷加载装置中爆轰波阵面的测量

郑贤旭, 刘振清, 王荣波, 李作友, 叶雁, 钟杰, 李泽仁

2004, 18(2): 188-192 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.02.016

PDF (844)

摘要:
根据金属材料微喷射激光全息诊断技术的要求，提出了一种测量微喷加载装置中爆轰波波前形状的实验方法，利用快响应光纤探针阵列来测量传爆药柱加载飞片的冲击波波前形状，并根据所得的实验数据用计算机模拟出爆轰波波前的形状，给出冲击波到达飞片上表面的时间分散性曲线。

2004年第18卷第2期

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