高压物理学报

靳常青, 刘青清, 邓正, 张思佳, 邢令义, 朱金龙, 孔盼盼, 望贤成

2013, 27(4): 473-480. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.001

PDF (443)

摘要:
2008年发现的铁基超导体引发了全球超导研究的热潮。在本研究小组发现的铁基111体系的基础上，重点介绍111体系铁基超导体的压力效应，包括：111体系的3个组元LiFeAs、LiFeP、NaFeAs的超导转变随压力的演化；运用压力调控，获得111体系的最高超导转变温度；结合同步辐射技术，发现压力调控的111型铁基超导体的等结构演化以及对超导起关键作用的As-Fe-As键长和键角与超导转变温度的关联。

高温高压下几种岩石熔融玻璃的弹性波速

蒋玺, 周文戈, 谢鸿森, 刘永刚, 范大伟

2013, 27(4): 481-489. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.002

PDF (381)

摘要:
利用超声波脉冲反射法和透射-反射联合法，测量了压力在0.4~2.0 GPa条件下7种岩石熔融玻璃的纵波波速（vp）和横波波速（vs），并在恒压2.0 GPa下，在0～1 000 ℃和0～730 ℃温度范围内，分别测量了纵波波速和横波波速随温度的变化。结果显示，室温下随着压力的升高，大多数玻璃的vp和全部玻璃的vs异常地降低。异常的波速-压力关系与玻璃中SiO2的含量密切相关，随着SiO2的质量分数从87%降低到52%，玻璃的纵波波速和横波波速对于压力的导数分别从-0.159和-0.114 m/(sPa)升高到0.050和-0.001 m/(sPa)。分析认为，玻璃的波速随压力升高而降低的原因主要与玻璃中SiO2所具有的敞型结构有关。在2.0 GPa压力下，玻璃的波速首先随温度升高而缓慢降低，当达到600~700 ℃后，开始快速下降，设此温度为玻璃的转变温度Tg。根据实验测得的玄武岩玻璃波速，结合上地幔二辉橄榄岩的弹性性质，推测若在上地幔岩石中存在体积分数大于20%的玄武岩质非晶质体，上地幔便可能形成地震波低速层。

常温高压下水的液-液相变

王慧媛, 郑海飞

2013, 27(4): 490-494. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.003

PDF (447)

摘要:
在300 K、0.1～1 400 MPa条件下，利用碳化硅压腔，进行了液态水的拉曼光谱测量和研究。实验结果表明：随着压力的增大，水的对称伸缩振动峰（1）整体向低频方向移动，但在约200和620 MPa处存在不连续，可明显分为3个区间（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）；水从状态Ⅰ到状态Ⅱ再到状态Ⅲ，其拉曼位移对压力p的变化率（|d1/dp|）减小，表明水变得越来越难以压缩；随着压力的改变，相邻的五水分子聚合体之间的连接方式发生了变化。这些性质表明，液态水在约200和620 MPa处可能存在着液-液相转变。

高温高压制备的PbSe的电学性能

宿太超, 许安涛, 李洪涛, 李尚升, 樊浩天, 马红安, 贾晓鹏

2013, 27(4): 495-499. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.004

PDF (378)

摘要:
PbSe与热电材料PbTe同属于Ⅳ-Ⅵ族半导体材料，且晶体结构相同，但是PbSe作为热电材料的研究较少。鉴于高温高压合成能够有效提高PbTe的热电性能，利用高压熔融淬火方法制备了PbSe，并通过X射线衍射和扫描电子显微镜表征了PbSe的物相组成及微观结构，研究了合成压力及温度对PbSe电学性能的影响。结果表明，高温高压制备的PbSe具有较低的电阻率和较高的功率因子，是较好的温差发电用热电材料。

高压处理对铝青铜组织与抗压强度的影响

王海燕, 李雅莉, 谌岩, 刘建华, 张瑞军

2013, 27(4): 500-504. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.005

PDF (197)

摘要:
利用电子万能试验机，测试了经高压处理前、后铝青铜的抗压强度，并通过X射线衍射（XRD）、金相显微镜、透射电子显微镜及扫描电子显微镜，对高压处理前、后铝青铜的相组成、微观组织及压缩断口进行了分析，探讨高压处理对铝青铜抗压性能的影响。结果表明：高压处理能细化铝青铜组织，2 GPa压力处理能降低铝青铜的抗压强度，2 GPa压力处理后再经600 ℃保温2 min热处理，铝青铜的抗压强度有所增大，较高压处理前的抗压强度增大约34%。

瞬态激光拉曼光谱测量系统及其在苯冲击压缩实验中的应用

陈源福, 刘福生, 张宁超, 赵北京, 王军国, 张明建, 薛学东

2013, 27(4): 505-510. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.006

PDF (425)

摘要:
在气体炮加载实验平台上，搭建了一套瞬态激光拉曼光谱测量系统，并用于苯的冲击压缩瞬态拉曼光谱研究。实验中观测到，在0.8～3.0 GPa压力范围内苯的C-H伸缩振动峰（3 061 cm-1）的频移随压力呈线性变化，其结果与其它文献报道吻合。实验表明，该测量系统稳定，可重复性好，为研究透明及半透明物质在动态加载实验中的微观结构变化提供了一种有效手段。

横向VISAR及其在爆轰驱动楔形靶自由面横向速度测量中的应用

陈光华, 刘俊, 蒙建华, 彭其先, 袁树云, 王德田, 邓向阳

2013, 27(4): 511-516. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.007

PDF (311)

摘要:
利用多点双灵敏度VISAR（任意反射面速度干涉仪）和三探头装置，搭建了横向VISAR测量系统。在三探头装置中，一个探头发射并接收激光，另外两个探头从不同方向接收激光。根据三探头接收激光的多普勒频移，可推出测点的纵向和横向速度。开展了爆轰驱动楔形靶实验，利用平面波透镜和Т/Г炸药在10钢楔形靶中产生平面冲击波，采用横向VISAR测量系统，观测冲击波斜碰撞楔形靶自由面引起的自由面横向运动。测量得到的最大纵向速度约1 680 m/s，最大横向速度约140 m/s。对横向速度测量不确定度进行了分析，不确定度约为33 m/s。

用于原位中子散射的液压对顶砧系统

惠博, 贺端威, 陆裕平, 陈喜平, 张莹, 孙光爱, 陈波

2013, 27(4): 517-522. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.008

PDF (376)

摘要:
介绍了一套自主研制的用于高压原位中子衍射测量的液压对顶砧系统（HAL-11）。该系统由內压砧、液压加载系统以及对光系统3部分组成。內压腔能兼容不同尺寸以及不同材质的压砧，如碳化钨、蓝宝石、碳化硅、烧结聚晶金刚石等。液压加载系统通过分离式薄型液压千斤顶可提供高达500 kN的加载力，在原位中子散射实验中实时补充由于封垫及样品流变导致的压力下降。对顶砧系统悬挂在四维悬挂式移动平台上，通过两束激光进行对光准直操作，整个系统容易拆卸和组装。使用碳化钨压砧对系统进行压力标定，结果显示，在外加载力为150 kN时，HAL-11系统的样品腔体压力能够达到12 GPa以上。

频率混叠在气体炮内弹道速度测量中的应用

陶天炯, 王翔, 陈宏, 王为, 傅秋卫, 汪晓松

2013, 27(4): 523-527. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.009

PDF (276)

摘要:
从采样理论出发，分析频率混叠现象的产生规律及其在时域和频域中的表现形式，获得采样信号频率与原始信号频率的关系，论证了利用频率混叠规律恢复原始信号频率的可行性。采用数值方法模拟理想条件下的频率混叠信号，分析原始信号频率恢复方法。利用激光位移干涉仪和光束遮断法，开展了二级轻气炮内弹道速度的对比测量实验，根据频率混叠规律恢复干涉信号频率，得到的结果与光束遮断法测量结果一致，解决了内弹道长历程、高速测量中记录长度与采样率之间的矛盾。

流-固界面冲击波入射压力的测试及数值模拟

倪小军, 马宏昊, 沈兆武, 蒋耀港, 李磊

2013, 27(4): 528-534. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.010

PDF (497)

摘要:
为得到炸药水中爆炸冲击波在中远场内流-固界面上的入射压力时程曲线，在双层壳体底部布置2个PVDF薄膜压电传感器，测量冲击波压力，并应用有限元程序ANSYS/LS-DYNA，对实验过程进行数值模拟。研究表明，实验结果与数值模拟结果符合较好；PVDF薄膜压电传感器可用于流-固界面上水下爆炸冲击入射压力的测量；在中远场范围内，得到了流-固界面上冲击波的入射压力时程曲线，对评价舰船的抗爆性能具有重要意义。

铝网防护结构高速正撞击防护性能的实验研究

管公顺, 牛瑞涛, 毕强, 庞宝君

2013, 27(4): 535-541. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.011

PDF (278)

摘要:
利用二级轻气炮发射2017-T4铝球弹丸，高速正撞击5052铝网防护结构，模拟空间碎片对航天器防护结构的高速撞击作用，研究了铝网防护结构的高速撞击防护特性。在面密度相同的情况下，分析了影响铝网填充防护结构高速撞击防护性能的铝网尺寸效应及组合效应。实验撞击速度为2.90~4.95 km/s，弹丸直径分别为3.97和6.35 mm，撞击角为0。实验结果表明：厚度为0.5 mm的2A12铝板对高速撞击铝球的初次破碎能力优于相同面密度的5052铝网层，但作为填充介质，5052铝网层比2A12铝板具有更好的保护后板作用；在一定的丝径范围内，丝径越小，撞击防护效果越好；前网后板填充层比前板后网填充层具有更好的均匀破碎效果。

超高速撞击产生的等离子体特性研究

栗建桥, 宋卫东, 宁建国

2013, 27(4): 542-548. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.012

PDF (480)

摘要:
采用理论分析和数值模拟方法，对超高速撞击过程中产生的等离子体特性进行了研究。首先，结合热力学和统计物理理论，建立热电离物理模型，推导出热平衡等离子体电离度与温度的关系；进而由热平衡状态下的速度分布，获得等离子体电导率与温度的关系；最后，建立铝弹丸撞击靶板的三维有限元模型，模拟出弹丸以6.0 km/s的初速度、60入射角斜撞击平板的全过程，给出物理模型中所需的物理参数，分析了超高速撞击过程中产生的等离子体特性。通过对比物理实验中测得的等离子体参数，表明模型预测结果与实验结果具有较好的一致性，验证了该模型的有效性。

分层数对Q235钢薄板抗侵彻性能的影响

邓云飞, 张伟, 曹宗胜, 宋健, 王清林

2013, 27(4): 549-555. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.013

PDF (514)

摘要:
利用轻气炮进行卵形头、平头以及半球形头杆弹正撞击等厚接触式叠层靶实验，得到这3种结构的初始速度-剩余速度曲线以及弹道极限，对回收靶体进行分析，研究分层数对叠层靶抗侵彻性能和失效模式的影响。结果表明：对于延性金属薄板，分层结构降低靶体的弹道极限，单层板的抗侵彻性能高于叠层板的抗侵彻性能。对于平头弹和卵形头弹，弹道极限随分层数的增加而降低；对于半球形头弹，弹道极限随分层数的增加先降低后升高；分层数对弹道极限的影响随弹体初始撞击速度的增加而减小。

粉末药型罩的材料密度对聚能射流性能的影响

高永宏, 顾晓辉, 王凤英

2013, 27(4): 556-560. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.014

PDF (425)

摘要:
为研究粉末药型罩的材料密度对其所形成的聚能射流的影响，借助Birkhoff定常模型和Gurney压垮速度理论，计算了相同装药条件下药型罩密度与其所形成的聚能射流速度、射流微粒动量与动能的关系曲线。在相同装药结构下，对W、Cu质量配比分别为0.5∶0.5和0.4∶0.6的两种W-Cu粉末药型罩，进行了射流速度测定和破甲威力实验研究。计算结果与实验结果吻合较好，表明借助Birkhoff定常模型和Gurney压垮速度理论所计算的射流密度、射流微粒动量及动能与药型罩密度的关系曲线具有一定的参考价值，增大粉末药型罩密度可有效提高聚能射流的破甲威力。

高速弹体非正侵彻混凝土靶的弹道偏转实验研究

王可慧, 宁建国, 李志康, 耿宝刚, 周刚

2013, 27(4): 561-566. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.015

PDF (422)

摘要:
利用二级轻气炮，进行了980~1 870 m/s速度范围内小尺寸弹体非正侵彻半无限混凝土靶实验，详细测绘了弹道轨迹及特征参数，重点研究了高速非正侵彻的弹道特性，并根据侵彻机理进行了侵彻过程分区。研究结果表明：与中、低速条件下的弹道不同，高速弹体非正侵彻半无限混凝土靶的侵彻弹道偏转更为明显，表现为典型的J形弹道，弹体终点姿态变化很大，弹道末端的偏转角可达130。

爆炸载荷下X70钢管道的局部破坏效应

纪冲, 龙源, 唐献述, 高振儒, 李裕春

2013, 27(4): 567-574. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.016

PDF (300)

摘要:
对大直径X70钢油气管道在接触爆炸下的破坏效应进行了野外化爆实验，获得了不同装药量及不同壁厚条件下钢管道的接触爆炸破坏特征。实验结果表明：接触爆炸载荷作用下管壁迎爆面局部破坏明显，且呈花瓣形破口，同时产生具有较大质量和动能的爆炸破片，破片与对面管壁碰撞后形成凹坑，甚至发生贯穿现象。基于动力有限元程序LS-DYNA及Lagrangian-Eulerian耦合方法，对钢管在外接触爆炸载荷作用下的非线性动态响应过程进行三维数值模拟，得到管壁迎爆面的变形破坏及对面管壁在爆炸破片碰撞下的后效作用过程，计算结果与实验结果符合良好。研究结果为在役油气管道的抗爆能力分析及安全性评估提供了参考依据。

战斗部装药冲击损伤及热点形成的数值分析

成丽蓉, 施惠基, 陈荣

2013, 27(4): 575-581. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.017

PDF (433)

摘要:
针对战斗部装药侵彻安定性这一难点问题，通过研究战斗部侵彻过程中内部装药损伤破坏与热点形成的关系，建立了耦合宏观力学变形与微裂纹损伤演化的粘弹性炸药本构关系以及裂纹摩擦生热细观模型。利用建立的数理模型，分析了在侵彻环境下装药内部热点的生成机理，比较不同侵彻环境对热点生成的影响。该战斗部装药侵彻安定性数值模拟方法，可用于战斗部装药的设计及评估。

钝感高能炸药JB-9014做功能力的实验研究

徐辉, 孙占峰

2013, 27(4): 582-586. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.018

PDF (411)

摘要:
采用狭缝扫描和激光干涉联合测试的改进标准圆筒试验技术，对比研究了JB-9014（钝感高能炸药）和JOB-9003（高能炸药）两种炸药的做功能力，获得了相同膨胀时间和相同径向位移条件下的比动能。研究结果表明：JB-9014炸药的做功能力明显低于JOB-9003炸药，膨胀速度相对稳定后，相同膨胀时间条件下JB-9014炸药的做功能力基本相当于JOB-9003炸药的68.56%，相同径向位移条件下JB-9014炸药的做功能力基本相当于JOB-9003炸药的69.39%；而且，随着时间的发展或径向位移的增加，两种炸药的做功能力之比有逐渐增大的趋势，与JB-9014炸药的化学反应区较宽且CJ面后仍有可观放能的性质相吻合。

实验条件对水下爆炸实验结果的影响

张兴明, 徐森, 高欣, 林辉, 张建新

2013, 27(4): 587-591. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.019

PDF (383)

摘要:
为获得实验条件对水下爆炸实验结果的影响，实验研究了测点位置、实验深度与冲击波峰值压力、比冲击波能、气泡脉动周期、比气泡能之间的关系。结果表明：冲击波峰值压力和比冲击波能随测点与爆心距离的增加而降低；炸药的实验深度越深，气泡脉动周期越小，比气泡能越大。测点与爆心的距离应至少大于两倍的气泡半径，炸药的实验深度应为水池深度的1/3～3/4。

粉系冷激波灭火弹内壁处压力研究

蒋耀港, 马宏昊, 沈兆武, 范志强, 汪泉

2013, 27(4): 592-598. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.020

PDF (317)

摘要:
为了研究冷激波灭火系统壳体破碎和灭火介质爆炸抛洒初期的运动规律，首先需要了解冷激波灭火弹内壁处的压力峰值情况。根据量纲分析、力学结构及爆炸实验，研究了不同尺寸、不同药量下粉系冷激波灭火弹内壁处压力的变化规律。结果表明：粉系冷激波灭火弹内壁处的压力峰值与装药量和弹体直径有关；内壁处压力波形为矩形，当弹体内径为104 mm时，内壁高压持续时间大于100 s，当弹体内径为220 mm时，内壁高压持续时间大于200 s；同等弹体直径下，粉系灭火介质的比药量比水系灭火介质的比药量大。由于介质压缩能耗较大，建议采用更细的纳米级粉体或预压缩的粉团作为粉系冷激波灭火弹的灭火介质。

惰性介质约束下非理想爆轰波的传播

姜洋, 黎源, 唐蜜, 钟敏, 谭多望

2013, 27(4): 599-603. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.021

PDF (295)

摘要:
为研究惰性介质约束下非理想爆轰波的传播问题，采用炸药与介质交界面处的压力/流线偏转匹配的激波极线法，结合爆轰冲击动力学方法和爆轰驱动程序，计算了爆轰波阵面的形状及压力分布。数值模拟结果与实验结果的对比分析证明，尽管细致描述爆轰波与介质的相互作用时需要全流场的全动力学模拟，但是相对简单的激波极线方法可以较好地预测该作用的影响，与美国Aslam等人的结论一致。

超高压技术降低食品过敏原的研究进展

龙芳羽, 史雪萍, 王蓉蓉, 姜斌, 董鹏, 胡小松

2013, 27(4): 604-608. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.022

PDF (680)

摘要:
超高压技术是目前备受关注的非热力杀菌技术之一，能在常温下有效杀死和钝化食品中的微生物和酶，同时还能很好地保持食品品质，延长食品货架期。此外，超高压技术能够降低食品中的过敏原。介绍了超高压技术的优点，深入综述了近年来关于超高压技术及其协同其它技术降低或消除食品过敏原蛋白的研究进展，并对超高压技术降低或消除食品过敏原蛋白的机理进行了初步总结。

高压处理对大米蛋白溶解性及分子结构特征的影响

王章存, 田卫环, 崔胜文, 赵学伟, 郑坚强, 李昌文, 袁道强

2013, 27(4): 609-615. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.023

PDF (351)

摘要:
研究了在pH值均为8.0的两种溶剂（溶剂A：氢氧化钠溶液，溶剂B：6 mol/L尿素＋1%巯基乙醇（ME）水溶液）条件下，100～500 MPa、10～30 min的高压处理对热变性大米蛋白溶解性和分子特征的影响。结果表明，溶剂B条件下，高压处理可以显著提高大米蛋白的溶解性能，其中100 MPa处理20 min时，效果最明显，蛋白质溶解性由常压时的6.89%增加到18.13%；而相同压力条件下，溶剂A中蛋白质溶解性仅由常压时的4.37%增加到9.60%。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）分析表明：高压处理前、后，溶剂A条件下可溶性蛋白的亚基组成基本相同，沉淀部分也有类似现象；溶剂B条件下，可溶性蛋白的分子亚基比例变化明显。通过扫描电子显微镜（SEM）观察到，高压处理可以改变热变性大米蛋白颗粒的表面结构和聚集状态。

超高压处理对草鱼片的影响

YAKHIN Lisa Amanda, 张丽丽, 王远亮, 李宗军

2013, 27(4): 616-624. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.024

PDF (251)

摘要:
实验研究了不同超高压（300、400和500 MPa）和不同处理时间（5、10和15 min）对真空包装草鱼片的影响，其中草鱼片在4 ℃下贮藏，每隔3 d检测1次，共贮藏15 d。电子显微镜观察结果表明：高压处理5 min后，所有草鱼片肌肉纤维的纵向都发生了变化，且采用超高压处理后，货架期显著延长。对于经过400和500 MPa处理的草鱼片，其K值降低了70%，保鲜期分别为6 d和12 d。但是，超高压处理降低了草鱼肉的持水力，使鱼肉变硬。随着贮藏时间的延长，高压处理后的草鱼肉的L*、a*和b*值均升高，且L*和b*与处理压力呈正相关，而a*值则相反。

PBX炸药率型损伤本构关系的实验研究

李丹, 赵锋, 傅华, 李克武

2013, 27(4): 625-632. doi: 10.11858/gywlxb.2013.04.025

PDF (303)

摘要:
利用万能材料试验机，对高聚物粘结炸药（PBX炸药）进行循环加、卸载实验和不同应变率下的压缩实验，测得PBX炸药在不同工况下的应力-应变曲线。采用唯象分析和细观统计相结合的方法，得到含损伤内变量的损伤演化方程，提出PBX炸药的率型损伤本构模型。通过拟合实验数据，获得了率型损伤本构模型的相关参数。结果表明，建立的本构方程能较好地描述PBX炸药在线弹性阶段、强化阶段、应变软化阶段的力学性能，待定参数少，形式简单，其中以微裂纹密度定义的损伤变量可方便地由力学实验确定。

2013年第27卷第4期

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