1 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳,621900
2 中国科技大学化学物理系,合肥,230026
利用基于密度泛函理论的平面波赝势结合局域密度近似的从头算方法,计算了LiTaO3晶体在0～200 GPa压力范围内的冷压曲线(P-V/V0)和零温焓,以研究它的高压结构相变.参照同构体LiNbO3的高压相结构,对LiTaO3的菱形相(R3c对称群,室温大气压结构)和正交相(Pbnm对称群)进行计算.结果表明,菱形相压缩线与低压冲击实验数据和静压结果符合较好,而正交相压缩线与扣除热压贡献的高压冲击实验数据相符;正交相更难压缩且各轴向的压缩率不同,对应的常态密度比菱形相高约24 %.理论预测的相变起始压力约为23 GPa.由此可见LiTaO3的冲击高压相具有正交对称性,与LiNbO3的室温高压相类似.
LiTaO3晶体 高压相变 密度泛函理论 平面波赝势 局域密度近似 原子与分子物理学报
2007, 24(3): 641
中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国家重点实验室,绵阳,621900
应用自恰变分自由能模型描述了在化学平衡下,H2,H,H+,e构成地混合物在天体物理和高压实验中遇到情形下的各种相互作用及压力与温度效应引起地离解和电离现象.目前的模型预测了在压力电离区存在一热力学不稳定状态,当温度Tc=15.5 kK,压力Pc=58.3 GPa和密度ρc=0.3226 g/cm3时发生等离子体相变,此理论预测结果与各种模型计算结果进行了比较分析.
氢 离解 电离 自恰流体变分模型 等离子体相变 hydrogen ionization dissociation self-consistent fluid variational model plasma phase transition 原子与分子物理学报
2007, 24(2): 240
中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳,621900
用简单的自由电子气模型对金属铁、铜、铝、铅的冲击压缩特性进行了数值计算,计算结果表明材料并不能无限地被压缩,存在极限压缩度,随着压缩度的增加,在冲击压力增加的同时,冲击温度也急剧上升,限制了材料的进一步压缩,本文计算的这几种材料的极限压缩度为3.9.
极限压缩度 自由电子气模型 原子与分子物理学报
2007, 24(2): 384
1 中国工程物理研究院,绵阳,621900
2 四川大学原子与分子物理研究所,成都,610065
3 西南科技大学,绵阳,621002
给出了基于ICCD探测器的多波长强度定标方法.利用带模拟电开关的LD激光器精确测量信号传输延时,实现光谱系统同步触发.在25 GPa、35 GPa两个压力点成功测量了苯的冲击压缩光谱,摄谱时间严格限定在样品的一次冲击压缩状态.结果表明,谱线主要为苯的高温分解产物分子带状谱,随冲击压力升高,短波长一侧谱线强度变大,而最大单色辐射率基本不变.在实测波长范围内,C2的Swan(A 3∏g-X3∏u)带系辐射较强,且随冲击压力升高而变强.
二级轻气炮 冲击压缩 苯 ICCD
1 中国工程物理研究院流体物理研究所,冲击波物理与爆轰物理实验室,四川,绵阳,621900
2 宁波大学工学院力学与材料科学研究中心,浙江,宁波315211
3 Laboratoire de Combustion et de Détonique, 1 Av.Clément Ader, Chasseneuil Cedex 86961, France
4 Advanced Materials Laboratory, National Institute of Materials Science, Tsukuba 305-0044, Japan
采用改进的损伤度函数模型,该模型将材料损伤断裂看作为一种典型的逾渗过程,根据逾渗临界准则,采用应力松弛函数来描述损伤后期微损伤之间的连通效应,考虑了损伤对材料本构的影响,对纯铝在强激光辐照下的动态力学响应和层裂破实验进行了数值模拟.通过高斯分布激光脉冲压力加载,计算分析了激光与样品相互作用.计算结果表明:损伤演化明显地改变了材料力学响应以及样品中波传播特性,计算较精确地再现了实测自由面速度随时间的变化过程.根据计算结果分析了损伤演化过程,485 μm厚样品中损伤的分布主要集中在距离样品后界面100 μm 范围内,具有明显的损伤局部化特征,最大损伤值为11.2%.
激光加载 损伤度函数 层裂 数值计算 Laser shock loading Damage function model Spallation Numerical simulation
中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,四川,绵阳919信箱102分箱,621900
用二级氢气炮作为冲击压缩加载工具和多通道瞬态辐射高温计作为主要测量系统,测量了冲击压缩氦气等离子体的光辐亮度历史(初始温度293 K,初始压力为0.6 MPa和1.2 MPa两种).根据实测记录信号波形的有关特征量,计算得到了氦等离子体的光谱吸收系数κ(λ)和冲击压缩铝基板表面的光反射率R.结果发现:受冲击铝基板表面的光反射率～0.4(比其初始反射率0.8约降低一半),与Erskine的数据相同;对于光谱吸收系数的实测数据,本文目前未能给出合理的物理解释.
冲击温度 辐射不透明度 Shock Temperatures Opacity
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理实验室,四川 绵阳 621900
2 宁波大学 工学院力学与材料科学研究中心,浙江 宁波315211
3 Laboratoire de Combustion et de Détonique,1 Av.Clément Ader,Chasseneuil Cedex 86961,France
4 Advanced Materials Laboratory,National Institute of Materials Science,Tsukuba 305-0044,Japan
采用速度干涉(VISAR)测试技术,对强激光辐照下纯铝的动态力学响应和层裂特性进行了实验测量和分析.样品厚度分别为200 μm 和485 μm,激光脉冲的半高宽约为10 ns,功率密度变化范围为1010～1011 W·cm-2.实测了样品自由面速度波形,反映了强激光加载作用下材料损伤演化过程以及损伤对材料动态响应的影响.计算得到了冲击波强度(2.0～13.4 GPa) 和不同拉伸应变率下铝的层裂强度(1.6～2.3 GPa).在所采用的实验条件和1维近似下,激光辐照产生的冲击波强度与激光功率密度之间成线性关系.最后讨论了层裂强度与拉伸应变率之间的关系,显示层裂强度随着拉伸应变率的增加而增大.
激光加载 损伤 层裂 动力学响应 Laser shock loading Damage Spallation Mechanical behavior
1 中国工程物理研究院流体物理所,冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳,621900
2 宜宾学院,计算物理研究所,宜宾,644007
采用平面冲击压缩方法产生密度和温度都均匀的氩等离子体，根据辐射高温计记录和飞片速度的测定，通过阻抗匹配方法确定了氩等离子体的Hugoniot物态方程，等离子体温度在1．5eV～2．6eV范围，压力在0．2～0．8GPa之间。计算表明，Saha-Debye-Hueckel模型不适用于描述该密度区域的氩等离子体。本文采用Gryaznov模型的计算结果，测量值和理论计算结果符合较好。
物态方程 氩 等离子体 冲击波 Equation of state Argon plasma Shock wave
1 中国工程物理研究院流体物理所爆轰物理和冲击波物理重点实验室,绵阳,621900
2 宜宾学院计算物理研究所,宜宾,644007
应用多通道辐射高温计测量了冲击产生的氩等离子体的温度,并与理论计算结果进行了比较.测量结果与Saha方程加Debye-Huckel修正模型的计算结果符合较好.
等离子体 温度 高温计 Plasma Temperature Pyrometer 原子与分子物理学报
2002, 19(4): 442
1 四川大学高温高压物理研究所,成都610065
2 中物院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室,绵阳,621900
3 四川大学高温高压物理研究所,成都,610065
用Exp - 6有效两体势模型和液体变分微扰理论计算了液Ar冲击压缩曲线 ,在 35GPa以下的压力范围内计算的冲击压缩曲线与Thiel及Nellis等人的实验数据进行了比较。液体分子间Exp - 6有效两体势参数根据实验数据计算优选出最佳值 ,计算结果表明得到的优选参数较为准确地描述了液Ar分子间相互作用。由理论结合实验数据可以认为液氩体系在冲击压力 36GPa以下无相变现象。对较高冲击压力下理论计算的冲击曲线和实验结果之间的偏差作了分析 ,结合不透明度实验的结果 ,得到当压力超过 35GPa ,温度在12 0 0 0K以上时 ,液Ar体系电子激发对系统热力学状态有较大影响
冲击压缩 液氩 有效两体势 Shock compression Liquid Ar Effective two-body potential 原子与分子物理学报
2002, 19(1): 101
