高压物理学报

邱冬华, 程笃庆, 关庆丰, 邹广田

2009, 23(5): 321-326 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.001

PDF (502)

摘要:
利用强流脉冲电子束（HCPEB）装置对多晶纯镍进行轰击，采用X射线衍射及扫描电子显微镜等技术，详细分析了受轰击样品的变形组织与结构。通过分析建立了强流脉冲电子束诱发的应力特征与变形结构之间的关系，并对目前现有的几种应力波数值模拟结果进行了讨论。实验结果表明：强流脉冲电子束能够在材料表层诱发约5GPa的应力，造成纯镍表面发生孪生塑性变形。除了热膨胀引起的表层横向准静态热应力外，强流脉冲电子束产生的等离子体脉冲爆炸可以直接诱发幅值很高的冲击应力波，二者的共同作用是引起表层微观结构变化的直接原因。

Zn2SnO4纳米线高压下的相变研究

沈希, 沈俊, 游淑洁, 杨留响, 唐玲云, 李延春, 刘景, 杨华, 周维亚, 靳常青, 等

2009, 23(5): 327-331 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.002

PDF (704)

摘要:
利用金刚石对顶压砧（DAC）对具有反尖晶石结构的透明导体氧化物Zn2SnO4（ZTO）纳米线进行了原位高压同步辐射角散X射线衍射（ADXRD）研究。结果发现：在压力为12.9 GPa附近，晶体的对称性降低，并发生晶体结构相变，产生中间过渡相；当压力为32.7 GPa时，发生高压相变，形成高压相。在样品加压前后，纳米线的形貌发生了很大的变化。通过Birch-Murnaghan方程，拟合得到B0=4时的体弹模量B0 =(168.69.7) GPa。

一种水中爆炸气泡脉动实验研究方法

汪斌, 张远平, 王彦平

2009, 23(5): 332-337 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.003

PDF (807)

摘要:
在2 m2 m2 m的实验水箱中开展小当量PETN炸药水中爆炸气泡脉动实验时，利用弹性波从声阻抗高的物质传入声阻抗低的物质时的减震缓冲原理，采用在水箱壁贴低声阻抗材料的方法，有效降低了水箱壁反射冲击波对气泡脉动过程的影响，获得了清晰的气泡脉动过程图像、气泡水射流形成过程图像和气泡脉动压力曲线。将水箱实验结果与8 kg TNT当量爆炸水池实验结果对比，得到的最大相对误差仅为5.1%，验证了水箱实验方法的准确性，为炸药水中爆炸气泡脉动现象研究提供了一种简便有效的实验方法。

0.5～4.0 GPa、100～300 ℃条件下辉长岩弹性波速及衰减特征

陈志, 杜建国, 周文戈, 刘永刚, 李营

2009, 23(5): 338-344 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.004

PDF (845)

摘要:
报道了100～300 ℃、0.5～4.0 GPa条件下辉长岩纵波速度（vP）和横波速度（vS），并且根据品质因子（QP、QS）的变化讨论了该条件下辉长岩的物性特征及其地震地质意义。实验结果表明：压力为0.5～4.0 GPa时，固定温度下辉长岩vP、vS、QP、QS随压力增大而递增，并且在0.5～2.3 GPa压力范围内它们随压力的变化率比在2.3～4.0 GPa范围内的大；固定压力下，温度从100 ℃增至300 ℃时，辉长岩vP、vS、QP、QS呈线性下降趋势。进一步分析得到：在0.5～2.3 GPa压力下，随着压力的增加辉长岩样品不断被压缩，样品的连续性变好，弹性加强，弹性波衰减变小，波速与Q值升高；在2.3～4.0 GPa压力下，样品被压密，样品接近连续弹性介质，弹性波衰减很小，波速与Q值的变化速率变小；在温度为100～300 ℃条件下，辉长岩样品内部以膨胀为主，样品密度变小，弹性波速与Q值呈线性下降趋势。研究结果表明，在岩石圈内构造应力局部集中会导致岩石Q值增大，岩石破裂、热物质局部聚集会导致岩石Q值降低，这也解释了地震前后观测到的震源区Q值的类似变化。

一种新型光纤高温计的研制

周显明, 李加波, 王翔

2009, 23(5): 345-352 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.005

PDF (855)

摘要:
基于国产GDB159/142光电倍增管（PMT），采用光纤传输并结合二向色分光原理研制了高速光学高温计系统，测量波长覆盖340～811 nm，响应时间2～3 ns，可测量2 500～15 000 K的冲击温度。脉冲线性检测结果表明，6个通道的动态线性均大于200 mV（50 负载）。给出了溴钨灯光谱辐照度标定方法和动态应用实例。

杆式动能弹侵彻陶瓷复合靶的数值模拟研究

孙占峰, 徐辉, 李平, 贺红亮, 彭建祥, 李大红

2009, 23(5): 353-359 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.006

PDF (886)

摘要:
根据已有的实验数据和文献参数，确定了YB-AD90陶瓷材料的JH-2模型参数。采用Autodyn-2D程序，对杆式动能弹侵彻YB-AD90陶瓷复合靶的侵彻深度和动力学侵彻过程进行了数值模拟。研究结果表明，采用的数值模拟方法和陶瓷材料JH-2模型参数合适，模拟结果与实验结果基本吻合，并且能够模拟动态侵彻过程中弹丸头部的形状变化、材料破碎和通道塌陷等重要特征。

水下爆炸冲击波在含吸收层结构中的传播规律的数值模拟

李顺波, 东兆星, 齐燕军, 孙舒

2009, 23(5): 360-366 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.007

PDF (899)

摘要:
利用ANSYS/LS-DYNA软件，对水下爆炸冲击波在含有吸收层的多层结构中的传播规律进行了数值模拟。结果表明：冲击波在吸收层中的衰减是由泡沫材料自身的本构引起的；在含泡沫材料吸收层的结构中峰值压力仅为不含吸收层的14%，冲击波传播波形发生改变；在含有泡沫混凝土的多层结构中应力波峰值的下降幅度比含泡沫铝的大，但冲击波传播波形的变化不是很明显；泡沫混凝土中的总能量大于泡沫铝中的总能量，因此泡沫混凝土作为防护吸收层要优于泡沫铝。

CH4-O2-N2预混气体爆炸二维数值模拟

李成兵, 吴国栋, 经福谦

2009, 23(5): 367-376 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.008

PDF (1095)

摘要:
利用CFD软件，基于ISAT算法和简化的甲烷氧化基元反应模型，建立了CH4-O2-N2预混气体的二维湍流爆炸模型。数值计算结果表明，该模型较好地模拟了CH4-O2-N2预混气体在高温气团作用下的点火、燃烧和爆炸过程。计算中，考察了高温点火气团的初始温度和混合气体初始组分对CH4-O2-N2预混气体燃烧和爆炸过程的影响。结果表明：高温气团的初始温度对CH4-O2-N2预混气体的点火延迟时间和燃烧初始阶段有重要影响，但对CJ爆燃没有影响；惰性气体N2的加入，降低了混合气体的反应活性，导致点火延迟时间增大，燃烧反应速度、爆炸超压和重要自由基浓度都随之减小。相同条件下爆炸超压峰值的计算结果与实验测量结果符合较好。

超高压处理对海参自溶酶活性影响的研究

夏远景, 刘志军, 李宁, 陈淑花, 邓记松, 刘学武, 李志义

2009, 23(5): 377-384 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.009

PDF (892)

摘要:
海参的超高压处理与传统的处理方法相比有许多优越性，具有十分广阔的应用前景。研究了超高压处理过程中压力（0.1~550 MPa）、保压时间（0~30 min）、温度（24~62 ℃）及保压方式对海参自溶酶活性的影响。在室温、保压20 min的条件下，200 MPa左右较低压力下酶活性降低，相对残存活性为88.25%；250 MPa较高压力下自溶酶被激活，酶活性为106.77%；550 MPa高压下酶活性最低为29.81%。自溶酶活性随保压时间和温度的增加先上升后下降；保压方式对自溶酶活性的影响不大。同时利用误差反向传播神经网络（Back Propagation Neural Network，BP人工神经网络），模拟了超高压钝酶效果，与实验结果比较，平均相对误差为0.9%，可以获得较好的预测结果。研究结果表明，在一定的压力、保压时间和温度下，酶被激活，其活性上升;而在一定的压力、保压时间和温度下，酶被钝化，活性降低。对优化海参超高压钝酶工艺具有一定的参考价值。

PTFE/Al反应材料的力学性能研究

徐松林, 阳世清, 徐文涛, 张炜

2009, 23(5): 384-388 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.010

PDF (894)

摘要:
反应材料是一种由冲击引发的新型含能材料，对其力学性能的研究是其广泛应用的一个重要前提。在室温下，利用万能试验机和改进的摆锤冲击试验机对聚四氟乙烯/铝（PTFE/Al）系列反应材料的拉伸和冲击性能进行了实验研究。随着Al含量的增加，反应材料的密度和燃烧热升高，拉伸强度呈先升高后降低的趋势，在Al含量为6%左右时达到最大值36.1 MPa，与计算结果较符合。推测反应材料的损伤过程为变形、开裂和反应3步。Al含量的增加导致反应材料试样的冲击韧性先升高后降低，在Al含量为40%左右时达到最大值72.06 J/cm2。随着Al含量的增加，材料的反应难度增加，反应自持性降低。

球罐BLEVE碎片抛射的危害性研究

钱新明, 徐亚博, 刘振翼

2009, 23(5): 389-394 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.011

PDF (862)

摘要:
多米诺效应是造成重大事故损失加剧、灾难升级的一个重要原因。爆炸碎片是化工区多米诺事故的重要诱因之一。以球罐液体沸腾进而扩展为蒸气云爆炸（BLEVE）为例，从爆炸碎片飞行过程的规律性及碎片产生抛射的不确定性出发，采用蒙特卡罗方法进行模拟，利用相关数据和资料确定爆炸碎片产生和飞行中的不确定性参数，计算出碎片的抛射范围。并在此基础上，计算得到了不同充装水平下的球罐爆炸后产生碎片碰撞两种目标容器的概率。研究发现：当目标容器不同时，储罐爆炸产生碎片的碰撞概率差别较大；当目标容器一定时，不同充装水平的储罐可造成的多米诺效应虽有不同，但差别不大。研究结果对于定量评价储罐爆炸碎片的危害性，减缓和控制碎片产生的风险，确定罐区之间防护碎片危害所需的安全距离等提供了指导和借鉴。

用于毫米级弹丸速度测量的光电检测装置

赵军卫, 胡志云, 赵新艳, 张向荣, 强希文, 张天庆

2009, 23(5): 395-400 . doi: 10.11858/gywlxb.2009.05.012

PDF (855)

摘要:
为了满足二级轻气炮毫米级弹丸的测速需求，研制了一套利用激光光幕测量毫米级弹丸飞行速度的测试系统。采用光阑限光、光谱滤光和低阻滤波等复合抗干扰技术，解决了从强背景光中捕获快速变化的弱光扰动信号的技术问题，获得了较高的信噪比。在二级轻气炮上进行了直径为4 mm的球形金属弹丸测速实验，结果表明该装置的测量结果与线圈测速法实时监测结果的不一致性小于2%，可以满足毫米级弹丸速度测量的要求。

2009年第23卷第5期

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