Bi在固液混合相区的冲击参数测量及声速软化特性

冲击相变与熔化作为材料特性的一项重要研究内容,对于多相物态方程构建具有重要意义.本文利用追赶稀疏原理和阻滞法,基于火炮加载技术获得了17.3—28.3 GPa范围内纯铋(Bi)的高精度声速数据和Hugoniot参数,分析了声速软化规律,得到固-液混合相区Bi材料声速随压力的近似线性递减关系C=3.682-0.015p,并进一步确定Bi的冲击熔化压力区间为18—27.4 GPa.同时,Bi/Li F界面速度剖面的预期平台段在固液混合相区表现出渐进爬升的异常特征,分析认为,该现象与Bi材料的非均匀熔化动力学行为及冲击熔化完成时间尺度较长有关.     

纯钒在冲击加载下的动态拉伸断裂和弹性波衰减特性

利用平板撞击和激光干涉测速技术，实验研究了国产热等静压纯钒在压力5.2~9.0 GPa、拉伸应变率0.47×105~1.19×105 s-1冲击加载下的层裂特性。结果表明:国产热等静压纯钒具有较强的抗动态拉伸断裂能力，其层裂强度在4.0~5.3 GPa范围，明显高于相似加载条件下文献给出的熔炼钒结果，这主要与热等静压加工工艺下纯钒杂质含量更低、内缺陷更少有关；同时，纯钒层裂强度对冲击压力和拉伸应变率均比较敏感。此外，对弹塑性加载速度剖面的分析发现:在6 mm样品厚度范围，纯钒的弹性波幅值随样品厚度增大而减小，雨贡纽弹性极限随样品厚度的衰减规律较好地满足指数关系σ_HEL=3.246（h_s/h₀）-0.386，h₀为单位长度。     

超高应变率拉伸破碎铝的粒子尺寸测量

材料在超高应变率下发生的动态拉伸破碎是冲击波物理领域的一个重要内容,受诊断技术限制,粒子尺寸直接测量的数据非常有限。基于脉冲激光同轴全息技术,建立了一套材料超高应变率破坏状态和破碎粒子诊断的高精度联合测量系统,利用该系统,成功开展了107～108/s超高应变率范围内铝的动态破碎粒子在位测量,获得了粒子尺寸分布数据。     

D6A、921和45钢的动态破坏与低压冲击特性

 通过对称碰撞研究了D6A、921和45钢的动态损伤与破坏行为。利用自由面速度的双波结构，结合材料在常压下的弹性纵波声速，确定了三种钢的低压Hugoniot关系，同时给出了三种钢的弹性Hugoniot屈服极限以及层裂强度。但是发现，屈服极限和层裂强度的材料分散性明显，在其影响下，层裂强度对加载幅度以及应变率的依赖性得不到体现，从而在其不确定度范围内，可将层裂强度看成一个常数。提出了一个唯象的损伤演化方程，在此基础上，对实验结果进行了部分数值模拟，数值模拟给出的层裂强度远大于近似解析模型的计算结果，两者之间的差异有待进一步研究。     

γ-and α-Ce phase diagram: First-principle calculation

Controversies about the phase diagram for the isostructural γ ? α phase transition of cerium have long been standing out for several decades. To seek insight into the problems, high-precision equations of state(EOS) for γ-and α-cerium are constructed based on first-principle calculation. Versus previous works, the strong anharmonic effects of ion vibration and the variation of magnetism of γ-cerium are stressed. The new EOS generally agrees well with experimental data regarding thermodynamics, phase diagrams, and phase transitions. However, new EOS predicts that another part of phase boundary in pressure-temperature space may exist except for the commonly known boundary. In addition, the well-known critical point seems to be a critical point for γ-cerium to translate from a stable state to an unstable state.