MB2镁等四种金属材料的本构关系和动态断裂研究

采用炸药爆轰－分离飞片加载装置与电容传感技术相结合，由高速示波器连续记录靶板自由面速度剖面，通过波剖面的时间分辨测量，研究了ＭＢ＿２镁、ＬＹ－１２铝、钨合金、２１６９钢四种金属材料的动力学响应特性，给出了这几种材料在弹性－理想塑性模型假设下的本构关系，还给出了它们的动态断裂强度，并对标准化层裂强度与破坏比功、屈服强度之间的相关性进行了分析和讨论。     

不锈钢(00Cr18Ni9)动态累积损伤研究

用一级压缩气体炮加载技术和可变平板电容传感技术，对不锈钢（００Ｃｒ１８Ｎｉ９） 动态累积损伤进行了实验研究，给出了层裂累积损伤连续度量的经验关系式，并对损伤度与动载历史的相互关系进行分析、讨论。     

冲击引起石墨→金刚石相转变机理的探讨

 通过对冲击引起石墨转变为金刚石两种相转变模型的比较和冲击波在疏松介质中传播特性的分析,研究了在冲击波阵面内形成热斑的机制和引起原子发生异常迁移的机制,进而探讨了在冲击波阵面内,在热斑区,石墨→金刚石的相变过程,以及卸载时金刚石的石墨化过程。     

可调控靶中应力波形的吉帕压力范围平面爆炸加载技术

分析了应力波通过不同介质的交界面时,应力波所具有的动量在界面两边的重新分配与影响动量在边界上转移的因素。讨论了靶中应力波幅度和宽度的调控方法、冲击器的飞行速度与厚度的相关性、靶中应力波的平面范围。给出了可调控靶中应力波形的平面低压化爆加载装置的应用实例。     

动态断裂过程的数值分析及LY-12铝的层裂

 本文从文献[1]中用于分析柱壳动态膨胀断裂过程的损伤度函数出发，将它推广到对一维应变下层裂过程的数值模拟研究。试件材料为LY-12铝，其特性方程取为含粘性的本构方程形式。数值计算结果很好地再现了实测自由面速度u_fs随时间t的变化过程，并表现出层裂强度σ_c及层裂面上的临界损伤度α_c都分别是应变率ε_c'的单调递增函数关系。σ_c~ε_c'的这种变化规律在许多文献中已屡见报道，例如可见文献[2-3]。在10⁵ s^-1~10⁶ s^-1应变率范围内，σ_c~ε_c'关系可以表示为ε_c'exp(-11.4α_c)=2 100 s^-1，这个式子可以作为一种层裂判据使用。数值计算还给出了层裂片的损伤度剖面，其形状特征与Barbee等对回收试件的细观测量结果在定性上一致。     

几种材料的等效粘性系数、初始可动位错密度和拖曳应力

 基于LY12铝、MB₂镁、铅、2^#铁和不锈钢等几种材料的弹性前驱波幅度随传播距离衰减的实验结果，应用含位错参量的速率相关本构方程，按照Gilman提议的位错运动速度的热激活模型，得出了LY12铝、MB₂镁、铅的可动位错密度N₀和拖曳应力τ₀的下限值分别为10⁶ cm^-2和0.1 GPa量级，不锈钢的N₀和τ₀为10⁸ cm^-2和1.5 GPa量级。根据弹性前驱波幅度衰减曲线，还得出了2^#铁、不锈钢的有效粘性系数μ的上限值为10⁴ Pa·s量级。LY12铝、MB₂ 镁的有效粘性系数μ的上限值为10³ Pa·s量级。     

强激光使铝靶层裂的模拟实验研究

 激光引起的冲击波可能使得靶材料层裂断裂，这个现象取决于光束的功率密度、脉冲持续时间、靶的厚度和靶材料的性能参数。用气炮驱动的平板撞击实验和概念模拟分析了极短持续时间的三角形压缩应力击波在LY-12铝靶中的传播衰减和层裂强度的时间相关性，根据气炮模拟实验结果，估计了厚度小于2 mm的LY-12铝靶产生层裂所需的激光功率密度和能量密度的阈值条件。     

93钨合金断裂特性研究

 用一级压缩气体炮加载技术与锰铜压阻传感技术结合，实验研究了93钨合金的层裂特性。实时测量实验证明，断裂强度与拉抻应变速率相关，也与合金元素、材料制备工艺相关。软回收样品内部损伤的金相和扫描电镜分析表明，93钨合金的层裂是以钨晶粒破裂为主的脆性断裂，损伤度也与拉伸应变速率相关。     

高-低爆速圆板炸药串联爆轰引起平面爆轰波的变凸现象

为分析高-低爆速圆板炸药于空中串联爆轰时平面爆轰波在传播过程中演变成凸面波的现象,分别对平面爆轰波阵面后爆轰产物状态参数的分布、有效药量与柱面装药几何尺寸的关系、爆轰产物的状态方程及强爆轰关系式进行了讨论。并以100 mm50 mm的TNT与RC炸药串联爆轰为例,描述了平面爆轰波演变为凸面爆轰波的过程,预估了爆轰波的平面范围和波形差。预估结果与实验结果基本符合。