高压物理学报

江少恩, 李文洪, 孙可煦, 蒋小华, 刘永刚, 崔延莉, 陈久森, 丁永坤, 郑志坚

2005, 19(4): 289-292 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.001

PDF (809)

摘要:
在神光Ⅱ三倍频装置上，由黑腔产生的辐射驱动铝台阶样品产生冲击波，采用光学条纹相机测量冲击波速度，利用冲击波速度与黑腔辐射温度的定标关系，获得了与软X光能谱仪测量相一致的辐射温度；采用热波关系和能量守恒原理对辐射温度进行了分析，计算结果与实验结果一致。

4.0 GPa压力下纯橄岩弹性纵波速度和衰减的实验研究

刘巍, 杜建国, 谢鸿森, 周文戈, 郭捷

2005, 19(4): 293-298 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.002

PDF (931)

摘要:
应用超声波透射法和超声波频谱振幅比法、在4.0 GPa压力条件下、测量了弹性纵波通过纯橄岩的波速（vP）和品质因子值（QP，用于表征衰减）随压力的变化，并分析了纯橄岩内部结构的变化对波速和衰减的影响。在实验压力范围内（4.0 GPa），随压力升高，纯橄岩的纵波速度逐渐增大：从7.6 km/s（0.4 GPa）逐渐增大至8.5 km/s（4.0 GPa），升高了11.8%，低压时的增大幅度大于高压时的增大幅度。纯橄岩的品质因子值呈两段式线性变化：从低压区间到高压区间品质因子值的增大幅度明显变小（0.4~2.4 GPa压力范围内QP增大了358.5%，2.4~4.0 GPa压力范围内QP仅升高了7.6%）。纯橄岩的品质因子从54（0.4 GPa）升高至266.4（4.0 GPa），增大幅度达393.3%。在相对低压（0.4~2.4 GPa）条件下，纵波通过纯橄岩的速度增大、衰减降低主要是由于样品内的孔隙和微裂纹大量闭合，岩石密度增大，纵波在通过样品内孔隙和裂缝时损失的机械能降低，因此纵波通过纯橄岩的能量增大（即衰减降低），波速升高；当围压较高（2.4~4.0 GPa）时，纯橄岩内大部分裂纹已经闭合，而且矿物颗粒边界接触紧密。岩石内部的裂纹和颗粒之间由于摩擦滑动而损失的能量也变少，所以在高压时纯橄岩的波速和衰减的变化幅度变缓，但波速仍呈线性增大，而品质因子值（衰减）随压力升高几乎趋于不变。

石英压电晶体在霍普金森压杆实验中的应用

林玉亮, 卢芳云, 卢力

2005, 19(4): 299-304 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.003

PDF (906)

摘要:
利用传统分离式霍普金森压杆（SHPB）对低密度、低波阻材料进行测试时，存在透射信号弱、试样在加载时间内难以达到受力变形均匀的不足。采用嵌入压电石英晶体技术测试微弱的透射信号，并监测试样两端应力平衡。实验测试了一种低密度聚氨酯泡沫，结果表明嵌入压电石英晶体技术可以大幅提高透射信号的幅值和信噪比，所测试的材料在应变率范围1 000~4 000 s-1内应变率效应不明显。

水稻高压诱变与突变体的ISSR分析

徐世平, 郭丽秀, 翁克难, 段俊, 律广才

2005, 19(4): 305-311 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.004

PDF (832)

摘要:
以两个水稻（Oryza sativa L.）品种粤香占和毕粳38号为材料，通过高压处理，获得了5个当代突变体和4个后代分离出的突变体。ISSR分析表明高压可以诱导水稻产生变异，这种变异是由于遗传物质（DNA）的改变所引起的。由高压诱变产生的水稻突变体不仅在当代出现，而且具有很高的遗传稳定性，突变体与原种的遗传差异越大，其稳定性越高。

铝锂合金材料损伤演化方程和层裂准则的研究

郭扬, 李永池, 曹结东, 李建光

2005, 19(4): 312-318 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.005

PDF (816)

摘要:
通过平板撞击实验对铝锂合金层裂现象进行实验研究。以细观统计和唯象分析相结合的思想，提出了一种新的微孔洞型损伤演化方程，方程同时计及了孔洞长大、成核以及材料可压缩性的耦合效应对损伤演化的影响。在一维应变波模拟程序中嵌入考虑损伤演化影响的铝锂合金本构方程和状态方程，模拟平板撞击过程靶板自由面质点速度时程曲线，并与实验曲线相对比，得到了铝锂合金材料损伤演化方程及其层裂准则的相关参数。

内爆加载下热塑性管壳的应力波演化与层裂效应研究

孙宇新, 张进, 李永池, 胡时胜, 董杰

2005, 19(4): 319-324 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.006

PDF (719)

摘要:
在引入材料损伤软化、温度软化效应的基础上，对一维柱对称内聚爆加载管壳中应力波的传播、材料的变形和层裂问题开展了研究。成功地通过自编写有限元代码，完成了系列数值模拟计算，得到了管壁中与物理事实一致的应力波传播图像和材料的变形、损伤、层裂的发展规律，成功模拟了内聚爆加载管壳的多次层裂现象。

电磁内爆套筒屈曲的数值模拟

宋盛义, 陈刚

2005, 19(4): 325-330 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.007

PDF (777)

摘要:
采用瞬态非线性有限元方法对电磁内爆套筒屈曲进行了数值模拟研究。介绍了瞬态非线性有限元方法的基本原理、电磁内爆套筒模拟的基本方法及对实验的模拟结果。通过分析比较认为，建立的数值模拟方法较好地反映了实验结果，可以作为研究分析电磁内爆套筒屈曲的基本方法之一。

压力对六角密堆结构金属锂弹性的影响

陈长波, 崔田, 刘志明, 邹广田, 韦孟伏, 陈长安

2005, 19(4): 331-336 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.008

PDF (1003)

摘要:
采用密度泛涵理论第一原理赝势方法，利用应力和应变的关系计算了压力下六角密堆结构金属锂的弹性常数。计算结果显示，C12、C13随着压力的增加而线性增加，而压力对C44和C66的影响并不大。在各个压力点C33值都要比C11的值大，表明金属锂在z方向的硬度要比x、y方向的硬度大。还发现在理论预测的结构相变区域，C11和C33有一个跳跃。通过对压缩波各向异性参数p和剪切波各向异性参数s1、s2的计算发现，零压下p＝1，并且高压下p值也接近1，表明压缩时金属锂表现出各向同性。s1、s2值远离1，并且随着压力的增加这种远离趋势不断增强，表现很强的剪切弹性各向异性。还讨论了压力对Cauchy关系和相对弹性常数的影响。

超高压水射流冲蚀切割岩石断口微观断裂机理实验研究

李根生, 廖华林

2005, 19(4): 337-342 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.009

PDF (781)

摘要:
由于岩石破碎过程的复杂性，目前对水射流的破岩机理的认识仍然不十分清楚。先采用超高压万能水射流切割机冲蚀切割岩石，然后用扫描电镜对水射流切割岩石断口形貌进行观测，分析了岩石在超高压水射流作用下的破坏形式。观测分析表明，超高压射流切割岩石形成的切槽主要有长形规则和漏斗状两种形状。岩石在水射流作用下的破坏机制主要有拉伸破坏和剪切破坏两种，剥落岩块以穿晶断裂为主，其微观断裂机制是脆性拉伸破坏；切槽凹侧面主要是剪切错动，其微观破坏机制是剪脆性破坏。实验为水射流破岩机理分析提供了实测依据。

二级装药强爆轰驱动次级飞片的分析

文尚刚, 邓文荣, 赵锋, 孙承纬

2005, 19(4): 343-347 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.010

PDF (762)

摘要:
对二级炸药/飞片爆轰系统产生高速度飞片的需求背景作了介绍。在平面一维假定下，应用气体动力学的一维推体公式和推广的Gurney公式对次级飞片的速度进行了计算。在初级炸药和末级飞片厚度一定的条件下，对二级炸药/飞片爆轰系统的几何参数选取进行了优化分析，给出了爆轰系统驱动飞片的算例，与数值模拟结果和实验测量结果进行了比较，证实了经验公式的合理性。并对如何提高两级飞片的速度及平面度问题进行了探讨。

晶格振动和热电子对疏松金属材料冲击压缩特性的贡献

杨美霞, 刘福生, 孙峪怀, 张岱宇

2005, 19(4): 348-352 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.011

PDF (839)

摘要:
根据固体晶格的谐振子模型、热电子的自由电子气模型以及Grneisen物态方程，仅通过简洁的代数运算分别导出晶格振动、热电子对疏松金属材料的冲击温度、冲击压强、乃至压缩体积贡献的计算公式。结果表明：晶格振动对冲击压缩体积的贡献分量计算公式与吴-经方程的推导结果在形式上具有很好的一致性，同时改进了热电子对体积贡献分量的计算公式。并论证了两个体积贡献分量表达式的合理性及其物理意义。

固氩高压物态方程和弹性性质的密度泛函理论计算

孟川民, 姬广富, 黄海军

2005, 19(4): 353-356 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.012

PDF (778)

摘要:
用平面波赝势方法结合局域密度近似密度泛函理论（DFT-LDA）计算了零温下固态氩晶体在压力0~82 GPa的p-V关系和弹性性质，计算结果与静高压实验数据符合较好，计算结果表明局域密度近似方法能较好地描述固氩晶体高压下的性质，采取合理的方法和计算参数，惰性气体固态晶体高压下的力学性质可以比较准确地计算出来，这可为一些还不能通过实验进行研究的物态分析提供借鉴。

纳米硫化锌球壳的高压相变研究

王霖, 刘冰冰, 王卉, 侯元元, 艾晓雷, 潘跃武, 崔启良, 邹广田, 刘洪江, 倪永红, 等

2005, 19(4): 357-360 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.013

PDF (742)

摘要:
采用同步辐射能量色散X射线衍射（EDEX）技术和金刚石对顶砧高压装置，对纳米硫化锌球壳进行了原位高压X射线衍射实验。最高压力达33.3 GPa。常压下纳米硫化锌球壳为纤锌矿结构和闪锌矿结构共存的混相结构。压力达到11.2 GPa时，纳米硫化锌空心球中的纤锌矿结构全部转变为闪锌矿结构。压力达到16.0 GPa时，发生了由闪锌矿结构向岩盐矿结构的相变，在17.5 GPa和21.0 GPa时分别出现未知峰，33.3 GPa时基本完全转变为岩盐矿结构。两个相变均为可逆相变。

无氧铜动态卸载行为的数值模拟

彭建祥, 周显明, 宋萍, 张林, 王礼立, 经福谦

2005, 19(4): 361-364 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.014

PDF (842)

摘要:
分别利用Johnson-Cook（JC）本构模型和Steinberg-Cochran-Guinan（SCG）本构模型对无氧铜在10~20 GPa冲击压力下的卸载过程进行了数值模拟，与冲击-卸载实验结果比较表明，在这样的冲击压力下无氧铜的应变率效应仍然明显，JC模型对无氧铜的动态卸载行为有较好的描述。

无氧铜冲击熔化温度的辐射法测量

张凌云, 戴诚达, 许灿华, 谭华

2005, 19(4): 365-370 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.015

PDF (768)

摘要:
在发生冲击熔化的情况下，金属样品/窗口界面压力下的熔化温度与卸载温度数值相等，且十分接近于界面温度值。根据这一结论，利用二级轻气炮加载手段和光辐射法测温技术，用氟化锂（LiF）单晶作透明窗口，获得了110~140 GPa压力范围内无氧铜的熔化温度。实验表明，无氧铜的高压熔化温度数据与文献发表的无氧铜高压声速实验结果是一致的，铜的高压熔化规律可用Lindemann熔化定律近似描述。采用的熔化温度测量方法不必反演出冲击温度，简化了冲击熔化温度的数据处理方法，为金属冲击熔化温度测量提供了一种潜在的技术途径。

高压下正戊烷的稳定性研究

乔二伟, 郑海飞

2005, 19(4): 371-376 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.016

PDF (735)

摘要:
利用Raman散射光谱在碳硅石压腔下研究了常温下的正戊烷从0.07~4.77 GPa的稳定性。结果表明：正戊烷的 CH3、CH2对称和反对称伸缩振动2 877 cm-1、2 964 cm-1和2 856 cm-1、2 935 cm-1以及－(CH2)n －同步扭曲振动1 303 cm-1均随压力增大而基本呈线性向高频方向移动，并在2.47 GPa附近发生过压凝固，这是一种平衡稳定态之外的亚稳态现象。另外推测正戊烷在高压下可能发生固－固相变，最后通过平衡的固液共存相确定了正戊烷的平衡凝固压力为(1.900.05) GPa。

第一原理对铝的静态结构和相变的计算

侯永, 张栋文, 袁建民

2005, 19(4): 377-380 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.017

PDF (848)

摘要:
在密度泛函理论（DFT）和广义梯度近似（GGA）下，用缀加平面波加局域轨道（APW+lo）方法对铝的晶格常数、体弹模量以及在静态高压下的固态相变进行了计算。计算得出面心立方晶格结构（fcc）向六角密堆积结构（hcp）和体心立方结构（bcc）的相变分别发生在220 GPa和330 GPa，hcp向体心结构bcc的相变发生在380 GPa。计算结果和实验数据以及其它理论计算符合较好。

巨磁阻材料Sr2CrWO6高压下的结构稳定性和电学特性

李建茹, 杨留响, 李杰, 禹日成, 李凤英, 鲍忠兴, 刘景, 靳常青

2005, 19(4): 381-384 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.018

PDF (857)

摘要:
采用金刚石压砧高压装置，研究了双钙钛矿结构化合物Sr2CrWO6在室温下、34.5 GPa压力内的同步辐射X射线衍射谱，发现在9.6 GPa的压力点样品的结构有所变化。结合室温下20 GPa内电阻和电容随压力的变化，证明样品在9 GPa附近发生了晶体结构相变，而在2~5 GPa的压力范围内样品发生了电子结构相变。

耦合方法在超高速碰撞数值模拟中的应用

武玉玉, 何远航, 李金柱

2005, 19(4): 385-389 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.019

PDF (720)

摘要:
相比于传统的数值方法，无网格光滑粒子法（Smoothed Particle Hydrodynamics，SPH）更适合模拟超高速碰撞问题，它能够清晰地模拟材料界面，并且能够克服中网格大变形导致的数值不稳定。然而在SPH方法中，为了得到t时刻一个节点上的物理量，需要先找出与它相互作用的临近节点，导致计算速度很慢，计算所需的时间远远大于有限元方法所需的时间。采用SPH与Lagrange法相耦合的方法对3D超高速碰撞过程进行了模拟研究。计算结果表明：SPH与Lagrange法耦合方法的计算结果与SPH计算结果精度接近，并且能够大大地节省计算时间。

第四届超临界流体技术用于能源、环境和电子学国际会议简介

苏磊

2005, 19(4): 390-392 . doi: 10.11858/gywlxb.2005.04.020

PDF (781)

摘要:
对第四届超临界流体技术用于能源、环境和电子学国际会议进行了简介和分析，重点介绍了近年来超临界流体技术用于能源、环境和电子学方面的最新进展。

2005年第19卷第4期

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