细观尺度下塑料粘结炸药热点生成的初步模拟

采用有限元与离散元相结合的方法模拟了塑料粘结炸药在冲击载荷下热点生成的细观过程,计算中炸药晶体采用有限元法,粘结剂采用离散元法。结果表明热点多集中在晶体间变形较大的粘结剂部分,粘结剂与晶体间冲击波的相互作用是热点生成的重要原因;HMX晶体温度明显低于粘结剂,且晶体边界温度高于内部温度。     

线性随机分数阶微分方程Euler方法的弱收敛性与弱稳定性

本文主要研究了线性随机分数阶微分方程Euler方法的弱收敛性与弱稳定性.首先构造了数值求解线性随机分数阶微分方程的Euler方法,然后证明该方法是弱稳定的和α阶弱收敛的,文末给出的数值算例验证了所获得的理论结果的正确性.     

非线性刚性变延迟微分方程单支方法的数值稳定性

现有文献中对于非线性延迟微分方程渐近稳定性及其数值方法的稳定性研究大都局限于常延迟的情形,例如可参见匡蛟勋[1-3],黄乘明[4],Torelli[5]等人的大量工作.1994年A.Iserles[6] 首次研究了比例延迟微分方程数值方法的线性稳定性,随后有相当多的文献对比例延迟微分方程的各种数值方法的线性稳定性进行了讨论.1997年Zennaro[7]首次研究了非线性刚性变延迟微分方程的渐近稳定性,但该文中对于延迟量的限制十分苛刻,同时该文也首次研究了非线性刚性变延迟微分方程Runge-Kutta方法的非线性稳定性. 本文目的是试图在上述基础上进一步研究非线性刚性变延迟微分方程的渐近稳定性及其数值方法的稳定性.首先在第二节我们给出了非线性刚性变延迟微分方程模型问题（2.1）渐     

Thickness-dependent magnetic properties in Pt/[Co/Ni]n multilayers with perpendicular magnetic anisotropy

We systematically investigated the Ni and Co thickness-dependent perpendicular magnetic anisotropy (PMA) coefficient, magnetic domain structures, and magnetization dynamics of Pt(5 nm)/[Co($t_{\rm Co}$)/Ni($t_{\rm Ni}$)]$_{5}$/Pt(1 nm) multilayers by combining the four standard magnetic characterization techniques. The magnetic-related hysteresis loops obtained from the field-dependent magnetization $M$ and anomalous Hall resistivity (AHR) $\rho_{{xy}}$ showed that the two serial multilayers with $t_{\rm Co} = 0.2$ nm and 0.3 nm have the optimum PMA coefficient $K_{\rm U}$ as well as the highest coercivity $H_{\rm C}$ at the Ni thickness $t_{\rm Ni}= 0.6 $ nm. Additionally, the magnetic domain structures obtained by magneto-optic Kerr effect (MOKE) microscopy also significantly depend on the thickness and $K_{\rm U}$ of the films. Furthermore, the thickness-dependent linewidth of ferromagnetic resonance is inversely proportional to $K_{\rm U}$ and $H_{\rm C}$, indicating that inhomogeneous magnetic properties dominate the linewidth. However, the intrinsic Gilbert damping constant determined by a linear fitting of the frequency-dependent linewidth does not depend on the Ni thickness and $K_{\rm U}$. Our results could help promote the PMA [Co/Ni] multilayer applications in various spintronic and spin-orbitronic devices.     

脆性材料动态断裂的介观格子模型

岩石、陶瓷、玻璃、固体炸药等脆性材料在爆炸与冲击施加的强动载荷作用下易发生迅速的裂纹扩展和灾难性的断裂破碎,造成材料、器件、装置的功能失效和事故危害。理解脆性断裂过程中介观裂纹网络演化与宏观动态响应的关联是提升脆性材料可靠性和安全性的关键,但同时也是计算建模与数值模拟研究面临的难点。为了解决爆炸与冲击加载下脆性材料中裂纹网络随机萌生、裂纹面挤压摩擦、大量裂纹交错扩展等复杂过程带来的算法困难,一种无网格/粒子方法——"格子模型"得到了持续的关注和长足的发展。本文综述了格子模型的原理和方法,介绍了运用格子模型开展脆性断裂研究的代表性成果,分析了格子模型存在的不足与改进的方向。     

多孔脆性材料对高能量密度脉冲的吸收和抵抗能力

作用在脆性结构材料表面的高能量密度脉冲会以冲击波的形式传播进入材料内部, 导致压缩破坏和功能失效. 通过设计并引入微孔洞, 显著增强了脆性材料冲击下的塑性变形能力, 从而使脆性结构材料可以有效地吸收耗散冲击波能量, 并抑制冲击诱导裂纹的扩展贯通. 建立格点-弹簧模型并用于模拟研究致密和多孔脆性材料在高能量密度脉冲加载下的冲击塑性机理、能量吸收耗散过程和裂纹扩展过程. 冲击波压缩下孔洞塌缩, 导致体积收缩变形和滑移以及转动变形, 使得多孔脆性材料表现出显著的冲击塑性. 对致密样品、气孔率5%和10%的多孔样品吸能能力的计算表明, 多孔脆性材料吸收耗散高能量密度脉冲的能力远优于致密脆性材料. 在短脉冲加载下, 相较于遭受整体破坏的致密脆性材料, 多孔脆性材料以增加局部区域的损伤程度为代价, 阻止了严重的冲击破坏扩展贯通整个样品, 避免了材料的整体功能失效.     

冲击动力学中离散元与有限元相结合的计算方法研究

 阐述了一种离散元与有限元法相结合的计算方法，编制了可应用于细观模拟的二维程序，对受冲击载荷作用的均匀材料和非均匀材料的响应特征进行了计算，并对数值模拟进行了验证。计算结果与理论值较吻合，验证了方法的可行性。     

爆轰作用下飞层的界面不稳定性

 计算了在平面一维爆轰驱动和滑移爆轰驱动下飞层的界面不稳定性问题。一维爆轰驱动的计算结果与实验符合较好；滑移爆轰驱动尚无实验可比，只是给出了一个算例，由于Helmholtz不稳定性，不仅导致振幅增长，还导致了位相移动。     

非线性随机延迟微分方程Heun方法的数值稳定性

本文讨论一般非线性随机延迟微分方程Heun方法的数值稳定性,证明了如果问题本身满足零解是均方指数稳定和均方渐近稳定的充分条件,则当方程的漂移项进一步满足一定的条件时,Heun方法是Ms.稳定的,带线性插值的Heun方法是均方指数稳定的和GMS-稳定的理论结果.文末的数值试验进一步验证了所得的相关结论.