高压物理学报

王政, 倪玉山, 曹菊珍, 张文

2006, 20(4): 337-344 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.001

PDF (860)

摘要:
在对混凝土动态力学性能和现有本构模型综合分析的基础上，构建了一个新的适用于冲击响应问题数值分析的混凝土本构模型。该本构模型全面考虑了压力、应力第三不变量、变形的硬化和软化、应变率强化以及拉伸损伤等各个影响因素。将其加入LTZ-2D程序，确定了本构模型参数，对混凝土靶板的穿透问题进行了数值验证分析。计算得到的弹体剩余速度同实验结果基本一致，同时得到了混凝土靶板破裂的计算图像。计算结果及其分析表明，所构建的本构模型能够较好地反映冲击载荷作用下混凝土动态响应的主要特性。

几种材料的等效粘性系数、初始可动位错密度和拖曳应力

张万甲, 刘仓理

2006, 20(4): 345-352 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.002

PDF (984)

摘要:
基于LY12铝、MB2镁、铅、2#铁和不锈钢等几种材料的弹性前驱波幅度随传播距离衰减的实验结果，应用含位错参量的速率相关本构方程，按照Gilman提议的位错运动速度的热激活模型，得出了LY12铝、MB2镁、铅的可动位错密度N0和拖曳应力0的下限值分别为106 cm-2和0.1 GPa量级，不锈钢的N0和0为108 cm-2和1.5 GPa量级。根据弹性前驱波幅度衰减曲线，还得出了2#铁、不锈钢的有效粘性系数的上限值为104 Pas量级。LY12铝、MB2 镁的有效粘性系数的上限值为103 Pas量级。

岩石Hopkinson层裂的流形元法模拟

黄涛, 陈鹏万, 张国新, 杨军

2006, 20(4): 353-358 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.003

PDF (789)

摘要:
利用二阶流形元法，通过引入裂纹产生及扩展判据，对冲击载荷作用下岩石Hopkinson动态层裂过程进行了数值模拟，再现了拉伸波作用下Hopkinson层裂过程，计算得到的层裂片厚度和速度等与理论值符合较好，验证了流形元法在模拟冲击载荷作用下材料动态破坏过程方面的有效性和优越性。

激波聚焦反射的实验和数值研究

董刚, 叶经方, 范宝春

2006, 20(4): 359-364 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.004

PDF (857)

摘要:
采用高速摄影技术和数值模拟方法，对入射激波在两种不同形状的抛物形反射器表面聚焦和反射的过程进行了研究，得到了激波聚焦反射过程的波系结构的实验阴影照片和数值计算结果，两者符合得很好。对激波聚焦形成的气体动力学焦点的特性进行了分析，结果表明，入射激波在两种反射器反射后聚焦所形成的气体动力学焦点均是由三波点在轴心处的会聚所导致的，气体动力学焦点位于相应的反射器壁面的几何焦点附近。不同的反射器中，激波聚焦前后的波系结构也不同，对较浅的反射器，入射激波反射前在反射器壁面形成了弓形激波，反射之后需要相对较长的时间完成聚焦，形成聚焦反射激波之后弓形激波仍未相交；对较深的反射器，入射激波反射后在更短的时间内聚焦，聚焦时弓形激波已经相交，聚焦反射激波之后的流场波系结构更加复杂。

有限杆中不可逆相边界的传播规律及其应用

徐薇薇, 唐志平, 张兴华

2006, 20(4): 365-371 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.005

PDF (839)

摘要:
采用一种简单混合物相变本构模型，对不可逆相变材料有限杆中的宏观相边界传播规律进行了研究。结果表明，界面和加卸载条件对杆中相边界的传播有重要影响，不同界面条件下杆中新相体积含量的最终分布呈现出不同的形态。还解释了相变Taylor杆碰撞实验中发现的新现象，提出了利用冲击方法制备对称型梯度材料的可能性。

高温高压合成金刚石中触媒的价电子结构分析

李丽, 许斌, 宫建红, 李木森

2006, 20(4): 372-378 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.006

PDF (842)

摘要:
在高温高压条件下，金属触媒与石墨形成的碳化物Me3C（Me为Fe、Ni）是形成金刚石结构的主要碳源。利用固体与分子经验电子理论（EET），计算了多种Me3C型碳化物和金刚石的价电子结构以及表征界面性质的电子结构参数，并将程氏理论（TFDC）提出的原子界面边界条件应用到碳化物/金刚石界面，发现碳化物晶胞中CC键络组成的晶面与金刚石中的某些晶面的电子密度在一级近似下是连续的，但不同碳化物其连续程度不同，其中Co3C和(FeNi)3C中碳原子组成晶面的价电子结构与金刚石中的最接近，其CC键转化为金刚石结构需要的能量最低。从电子结构角度上解释了催化机制及不同触媒的催化效果，价电子理论是探讨金刚石催化机制的新途径。

冲击动力学中离散元与有限元相结合的计算方法研究

傅华, 刘仓理, 王文强, 李涛

2006, 20(4): 379-385 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.007

PDF (910)

摘要:
阐述了一种离散元与有限元法相结合的计算方法，编制了可应用于细观模拟的二维程序，对受冲击载荷作用的均匀材料和非均匀材料的响应特征进行了计算，并对数值模拟进行了验证。计算结果与理论值较吻合，验证了方法的可行性。

200 GPa压力范围内铝和铜的等熵压缩线计算

莫建军, 孙承纬

2006, 20(4): 386-390 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.008

PDF (820)

摘要:
将冲击Hugoniot线作为Grneisen物态方程的参考线，以冲击的初始状态为参考状态，推导得到线性和二次曲线表示的冲击绝热线所对应的等熵压缩线方程，计算了200 GPa压力范围内铝和铜两种材料的等熵压缩线，并且计算了以Hugoniot关系为基础的Appy经验物态方程导出的等熵压缩线。计算结果表明，以Appy经验物态方程导出的等熵压缩线与以线性冲击绝热线导出的等熵压缩线接近，在200 GPa压力范围内两者相差不到1.5%。将计算得到的铝的等熵压缩线与美国Sandia实验室ICE实验Z864数据进行了比较，由线性Hugoniot得到的等熵压缩线与实验数据相差不到1%，由Appy经验物态方程得到的等熵线与实验数据几乎重合，说明在200 GPa压力范围内，以Appy物态方程和以线性Hugoniot为参考来计算的等熵压缩线有较高的精度。

大块钙钛矿MgSiO3和镁方铁矿(Mg,Fe)O的高压合成

张莉, 龚自正, 费英伟

2006, 20(4): 391-396 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.009

PDF (874)

摘要:
钙钛矿相MgSiO3和镁方铁矿(Mg,Fe)O作为地球下地幔含量最丰富的候选矿物，其高温高压实验数据通常用来与地震学探测数据做对比，对限定下地幔的真实矿物学组分具有决定性的作用。但天然的钙钛矿相MgSiO3和镁方铁矿(Mg,Fe)O很难得到，给这两种矿物的高温高压实验研究工作带来不便。介绍了应用活塞圆筒（Piston-Cylinder）压机和大腔体二级压砧（Mutli-Anvil）压机高温高压合成大块钙钛矿相MgSiO3和不同Fe/Mg比的镁方铁矿(Mg,Fe)O样品的实验技术和实验方法，对所得到的样品进行了微区电子探针、拉曼光谱和X射线衍射分析。所得样品可以作为高压实验特别是冲击压缩实验的初始样品。

贴体坐标系中非理想爆轰波阵面传播计算的一个问题

钟敏, 陈森华, 李平

2006, 20(4): 397-402 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.010

PDF (881)

摘要:
研究在贴体坐标系中采用Level Set方法计算多维非理想爆轰波阵面传播问题，根据Hamiltom-Jacobi方程的Godunov差分格式，提出了非正交的贴体坐标系中Level Set函数方程的差分格式及其相应的数值方法。最后给出了几个典型数值算例，并且与解析结果进行了比较。

爆电换能脉冲大电流输出研究

杜金梅, 张福平, 张毅, 王海晏

2006, 20(4): 403-407 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.011

PDF (913)

摘要:
基于爆电换能原理，使用掺铌的PZT 95/5陶瓷组装换能器件，在垂直工作模式下，对爆电电源LRC电路响应进行了理论分析，并开展了脉冲大电流输出实验研究。实验采用多组PZT 95/5铁电陶瓷并联，利用平面波发生器作为冲击加载手段，获得了峰值5 kA以上的脉冲大电流，初始电流上升速率可达10~20 GA/s。实验结果与理论设计符合较好。

卵形钢弹对铝合金靶板侵彻问题的数值模拟

何涛, 文鹤鸣

2006, 20(4): 408-414 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.012

PDF (806)

摘要:
基于球形空穴膨胀理论（SCE），采用ABAQUS有限元商业软件并结合其子程序的二次开发功能对钢弹侵彻金属靶进行3D有限元数值模拟。根据空穴膨胀理论，靶体对侵彻弹体的影响可以用一个作用在弹体表面的力函数代替，这样在进行数值模拟时就无须划分靶体网格，也避免了复杂的接触问题，从而使模拟大大简化。模拟所用卵形弹为VAR 4340钢弹，靶体为6061-T6511铝合金。模拟过程中考虑到弹体的可变形性和入射时的微小偏航角等实际情况，并且考虑到了弹身在运动过程中和靶体的接触分离效应。所得模拟结果与文献中的实验结果进行了比较，发现模拟结果与实验结果吻合得很好，并得到了一些有意义的推论。

压力及高压增氧对La2-xSmxCuO4结构及输运性质的影响

吴云龙, 宋春梅, 熊玉峰, 李来风

2006, 20(4): 415-420 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.013

PDF (771)

摘要:
对常压、高压、高压增氧条件下合成的La2-xSmxCuO4（0x2.0）结构进行了研究。常压合成样品清晰地反应出样品由TT+TT相的变化，其中，T相：0x0.2；T+T相：0.2x1.0；T相：1.0x2.0。随着x的增加，晶胞参数呈现下降趋势。高压样品没有明显出现T+T相的过渡阶段，而高压增氧样品更表现为稳定的T相。并且高压、高压增氧样品比常压合成样品含有较多的缺陷。SEM照片显示高压和高压增氧样品比常压合成样品具有更高的质密度，而高氧压的过程也使晶粒变得粗糙和易碎。只有T相高氧压合成样品呈现金属性电阻行为，在x0.5时，低温下出现超导电性，并且与交流磁化率结果相吻合。

高静水压诱导水稻产生突变的研究

李桂双, 白成科, 段俊, 彭长连

2006, 20(4): 421-428 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.014

PDF (941)

摘要:
以78 MPa高静水压力处理已浸泡10 h的水稻（Oryza sativa L.）粤香占、粤丰占和测64种子12 h，成苗后移栽至大田，对其处理当代和后代的农艺性状进行调查和分析，结果表明，处理当代中，粤香占、粤丰占和测64的穗粒数分别增加了5.2%、1.2%和17.0%，且测64达到显著性差异水平；测64处理的生育期延长10 d，而粤香占和粤丰占则分别早熟5 d和2 d 。在处理的当代和后代中出现了可遗传的突变体，突变性状中既有质量性状也有数量性状，其中紫色叶鞘和穗下节伸长属于质量性状突变，株高、粒长和穗粒数等属于数量性状突变。突变频率因品种不同而存在差异，表现为：测64粤丰占粤香占。通过4年6代的筛选，共获得近100份包括叶、茎、穗、粒、育性和生育期等性状发生明显变异的突变体，已稳定的突变株系22个，其中7个突变株系的综合性状明显较对照好，具有良好的应用前景。

准球形爆炸成型弹丸的形成、飞行及侵彻过程的数值模拟

杨军, 蒋建伟, 门建兵

2006, 20(4): 429-433 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.015

PDF (883)

摘要:
应用AUTODYN-2D软件，对准球形爆炸成型弹丸的形成、飞行及侵彻过程进行数值模拟。分析了爆炸成型弹丸的形成过程，药型罩曲率半径对其成型影响；应用拉格朗日/欧拉混合方法对飞行过程进行模拟计算，利用对速度-位移曲线拟合的方法求出衰减系数；并对弹丸侵彻靶板过程作了简要分析。

铍青铜柱壳膨胀断裂研究

金山, 汤铁钢, 李庆忠, 孙学林, 徐永波, 沙桂英

2006, 20(4): 434-438 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.016

PDF (694)

摘要:
利用高速摄影和金相分析研究了不同热处理状态的铍青铜（QBe2）柱壳在爆轰加载下的膨胀断裂特性。研究表明：材料的细观组织决定材料的静态力学性能与动态断裂性能。当同种材料的组织结构有较大差异时，材料的静态力学性能及动态断裂性能均会有较大改变；当材料的基体组织没有明显变化、只是基体中强化相的多少发生改变时，材料的静态力学性能会有较大差异，而材料的动态断裂性能将没有明显变化，原因在于造成静态力学性能差异的强化相在爆轰加载下的性能趋于一致。

高压结晶PET/PC共混体系中大尺寸聚合物伸直链晶体的形态观察

吕军, 何阳, 李良彬, 黄锐

2006, 20(4): 439-444 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.017

PDF (555)

摘要:
大尺寸聚合物伸直链晶体在低维体系物理学的研究中具有不可替代的重要作用。但以往高压合成的聚合物伸直链晶体，尺寸较小且合成时间过长，使其作用至今未能显现。加入10%（质量分数）聚碳酸酯（PC）于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）中，在研究PET/PC共混体系高压结晶行为的过程中快速合成了大量生长厚度超过100 m 的聚合物伸直链晶体，并采用扫描电子显微镜对其进行了深入研究。研究表明，高压结晶PET/PC共混体系中存在不同类型的大尺寸伸直链晶体：完善的伸直链晶体、沿平行或垂直于C轴方向发生断裂的伸直链晶体、内聚能密度较大而发生内聚破裂的伸直链晶体、不同断裂方式下呈不同形态的楔形状伸直链晶体以及弯曲的伸直链晶体。同时对不同形态伸直链晶体的形成机理作了阐述。

二级轻气炮压缩级发射技术研究

吴静, 蓝强, 王青松, 鲜海峰, 贾路峰, 傅秋卫

2006, 20(4): 445-448 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.04.018

PDF (932)

摘要:
在25 mm二级轻气炮上进行了火药室与泵管之间有、无大膜片的实验研究，观察在相同装填参数下这两种发射的弹道差异。理论计算和实验结果表明，火药室和泵管之间有、无大膜片对弹道性能没有明显的影响。

2006年第20卷第4期

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