高压物理学报

卞梁, 王肖钧, 章杰

2010, 24(3): 161-167 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.001

PDF (839)

摘要:
在SPH/FEM耦合算法程序中引入了陶瓷和金属材料的本构模型，对钨合金长杆弹侵彻陶瓷复合靶开展了数值模拟。给出了侵彻过程的物理图像，并分析了陶瓷靶的抗侵彻机理。对不同入射速度下的计算结果和实验结果进行了对比，计算得到的侵彻深度和实验值比较一致，验证了耦合算法的有效性。

近壁面气泡运动特性的数值计算

李健, 荣吉利

2010, 24(3): 168-174 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.002

PDF (700)

摘要:
采用体积加速度模型确定水下爆炸气泡运动的初始条件，基于MSC.DYTRAN有限元软件开发了定义流场初始条件和边界条件的子程序，对气泡在水平刚性壁面附近的运动特性进行了数值模拟，通过对比发现数值计算结果与实验结果具有较好的一致性，证明了初始条件定义、子程序开发和有限元模型建立的正确性和数值计算的准确性。以此为基础，研究了水深、泡心与刚性底面之间的距离对气泡动态特性和射流速度的影响，通过数值计算得到了一些有规律的曲线。计算模型、方法及结果对相关的工程研究和计算具有一定的参考价值。

岩石、混凝土和土抗侵彻能力数值计算与分析

王政, 楼建锋, 勇珩, 梁龙河

2010, 24(3): 175-180 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.003

PDF (867)

摘要:
利用LS-DYNA3D软件数值计算了弹体侵彻岩石、混凝土和土问题，分析在不同碰撞速度条件下的弹体响应和靶体抗侵彻能力。碰撞速度小于900 m/s时，弹体侵彻岩石的减加速度峰值约是侵彻混凝土的2倍，而侵彻混凝土的减加速度峰值约是侵彻土的6倍。减加速度峰值高则稳态侵彻过程短，弹体能量消耗很快。碰撞速度超过1.5 km/s时，随靶体材料的强度、密度逐渐减小，侵彻深度和孔径逐渐缓慢增加，岩石、混凝土和土3种靶体材料相比，最大侵彻深度增加41%～62%，最大扩孔口径增加16%～25%。

固液混合装药热传导特性对其安全性影响的计算研究

段云, 张奇, 向聪, 庞磊, 李伟, 何宁

2010, 24(3): 181-186 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.004

PDF (735)

摘要:
固液混合装药物理参数是影响装药安全性的主要因素之一，利用混合炸药计算物理参数的方法，计算了几种典型配比装药的物理参数，根据能量守恒方程对不同物理参数的装药进行数值模拟。计算得到：在温度载荷相同的条件下，不同的物理参数对其温度响应有较大的差别，说明分析固液混合装药安全性时，应考虑装药不同比例对其安全性的影响，才能真实反应热点能量演化过程，为分析固液混合装药的安全性提供一定的理论依据。

三级炮加载技术在超高压状态方程研究中的应用

王青松, 王翔, 戴诚达, 柏劲松, 谭华, 胡建波

2010, 24(3): 187-191 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.005

PDF (745)

摘要:
根据阻抗梯度飞片设计原则和超高速数值模拟技术设计出一种新的叠层波阻抗梯度飞片，并利用三级炮加载技术将Ta飞片加速至9 km/s以上，测量了Ta在超高压下的状态方程。三级炮实验实现了冲击波速度与粒子速度的同时测量，Ta的Hugoniot数据与文献中发表的数据具有很好的线性关系，说明三级炮加载技术适合于材料超高压状态方程研究。

以修正WLF方程研究压力作用下丁腈橡胶的阻尼性能

刘海露, 赵秀英, 宋镇宇, 吴丝竹, 张立群

2010, 24(3): 192-200 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.006

PDF (846)

摘要:
时温等效原理表明固定频率下温度越高，模量越低，而相同温度下频率越低，模量越低，即升高温度与降低频率具有同等效应。根据这一规律，可将聚合物的力学性能随温度的变化转化为这些性能随频率的变化，从而可通过不同温度下的力学性能测试数据，换算成宽频率范围内的材料力学性能表现。为了研究压力作用下橡胶阻尼性能的基本变化规律，通过自由体积理论推导出加压后的修正WLF方程，采用动态热机械分析实验，测试得到丁腈橡胶在不同温度下的损耗因子tan 对频率的曲线，根据计算得到不同压力下的测试温度至室温的平移因子，便可做出加压后的丁腈橡胶的损耗因子-频率谱的主拟合曲线，其曲线的频率跨度达10个数量级以上。结果表明，丁腈橡胶的tan 测试段在高于参考温度以后出现，而随着压力的增加，玻璃化温度相应升高，峰值往高频移动达1.5个数量级。此结果为研究压力作用下橡胶材料阻尼性能的定量变化提供了理论依据。

超压爆轰产物声速以及热力学CJ点的实验研究

陈军, 曾代朋, 谭多望, 王荣波

2010, 24(3): 201-205 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.007

PDF (801)

摘要:
超压爆轰产物声速是建立超压爆轰产物状态方程的基础性实验数据，而CJ点数据是反映炸药爆轰性能的重要参数。利用稀疏波追赶技术，通过光纤探针监测三氯甲烷中稀疏波追赶向前冲击波的过程，测量了不同压力点下JB-9014炸药超压爆轰产物的声速，得到了拉格朗日声速随粒子速度的变化曲线，由Lc线与稳定爆速D的交点确定了热力学CJ点，对JB-9014炸药所得到的CJ压力为28.8 GPa，与通常测量值28.5 GPa仅相差0.3 GPa。介绍了应用光纤探针测量爆轰驱动飞片的速度和平面性的方法，应用该方法得到了飞片的击靶速度和形状，此方法具有较高的测量精度。

静水压加载单晶MgO的超声测量与压力标定

张毅, 毕延, 蔡灵仓, 徐济安

2010, 24(3): 206-212 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.008

PDF (815)

摘要:
通过对单晶MgO的高压声速测量，结合高压Brillouin散射数据，对静水压加载条件下六面顶压机高压腔中的压力进行了多点系统标定（系统油压从15 MPa到51 MPa，间隔2 MPa），建立了新的大腔体压机超声测量和压力标定技术。相比传统的仅采用2～3个标定压力点的方法，该技术在统计上更加可靠。结合LY12铝的高压声速测量，进一步验证了该压力标定方法的合理性。与固体传压组装相比，固液混合传压组装在相同油压下的压力值系统偏低，分析认为这主要是由于固体传压介质中的剪切效应导致标定压力值系统偏高造成的。

给定压力下纯铁材料的冲击相变与层裂特性研究

陈永涛, 李庆忠, 唐小军, 卢秋虹

2010, 24(3): 213-218 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.009

PDF (664)

摘要:
采用VISAR测量样品自由面速度剖面和回收样品观测分析联合技术，开展等厚对称碰撞实验，结合文献中的实验结果，研究了冲击加载压力大于纯铁材料冲击相变阈值约2～5 GPa和大于冲击相变阈值约10 GPa两种压力状态下纯铁材料的加卸载历程及各相区的变化，并从应力波相互作用的角度，指出了冲击加载压力略大于纯铁材料相变阈值约2 GPa时，等厚对称碰撞样品反常二次层裂与冲击相变及逆相变的关联机制。

高温SHPB实验温度修正的差分方法

尚兵, 王彤彤, 庄茁

2010, 24(3): 219-224 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.010

PDF (785)

摘要:
将波在具有温度梯度的波导杆中运动的控制方程离散，利用差分格式编写程序，根据杆上任意一点的应变信号，计算出当波传到杆上其它任意点处的应变信号。设计实验，验证了该方法的正确性。此方法可应用于高温Hopkinson实验中，即：在波导杆上处于室温的某处粘贴应变片，由该应变片采集的应变信号，计算出试件与波导杆接触处的高温区的应变信号，利用此应变信号即可获得高温Hopkinson实验中试件的应力-应变关系。

高压下CaF2结构相变和光学性质的第一性原理计算

杨晓翠, 赵玉伟, 高忠明, 刘鑫, 张立新, 王晓明, 郝爱民

2010, 24(3): 225-230 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.011

PDF (781)

摘要:
利用基于密度泛函理论的第一性原理方法，计算了在压力作用下CaF2的结构相变和光学性质。结果证实了CaF2的压致结构转变的顺序是从氟石结构（空间群Fm3m）转变到PbCl2型结构（空间群Pnma），然后继续转变为Ni2In型结构（空间群P63/mmc）。在Fm3m和Pnma两种结构中，电子带隙随着压力的增加而增加，而在P63/mmc结构中，带隙随着压力的增加开始下降。实验结果显示，直到210 GPa，CaF2没有发生由绝缘体到金属的转变。据此推测，CaF2的金属化压力高于300 GPa。还讨论了压力对CaF2光学性质的影响。

hBN-LiH/hBN-Li3N-B体系合成cBN的赋色过程研究

吉晓瑞, 杨大鹏, 杨晓红, 张铁臣

2010, 24(3): 231-236 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.012

PDF (622)

摘要:
在高温高压条件下，用hBN-LiH和hBN-Li3N-B为初始材料均可以合成出黑色cBN晶体。拉曼光谱测试结果表明，cBN晶体颜色变黑的原因是晶体中多余B原子的存在造成的。在hBN-Li3N-B体系中，晶体内部有明显的三角形阴影形成，表明从晶体表面的中心到顶角间B原子的含量较多，从表面中心到棱边B原子的含量逐渐减少。而在hBN-LiH体系中所得到的晶体颜色从黑色透明直接变成黑色不透明状态，晶体内部没有出现三角形阴影，表明晶体中作为杂质的B原子分布比较均匀。此两种情况说明，B作为杂质原子进入cBN晶体中可以有两种分布情况，一是居中对称分布，二是均匀分布，从晶体的生长环境和自身的排杂能力方面分析了晶体为什么会出现上述现象。

锂基触媒体系中不同形状立方氮化硼晶体的高压合成

杨大鹏, 吉晓瑞, 李英爱, 张铁臣

2010, 24(3): 237-240 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.013

PDF (689)

摘要:
采用高温高压方法，以六角氮化硼（hBN）为原料、选用氮化锂（Li3N）、氢化锂+氮化锂（LiH+Li3N）、氢化锂（LiH）、氢化锂+氨基锂（LiH+LiNH2）、氮化锂+氨基锂（Li3N+LiNH2）为触媒，在合适的温度、压力及生长工艺条件下，分别得到了厚板状、类球形、八面体或六八面体、扁锥状和片状六边形形貌立方氮化硼（cBN）晶体。总结了不同锂基触媒/添加剂对合成的cBN晶体形貌变化的影响。

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