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基于光滑粒子流体动力学方法, 分别采用实测样品几何缺陷模型和简化V形沟槽模型对铅的微喷射过程进行了模拟. 重点分析了金属表面几何缺陷微细结构对微喷射特性的影响, 并将数值计算结果与相应的实验测量值进行对比. 结果表明, 基于实测样品几何缺陷模型计算的最快喷射速度和累积喷射量与实验测量结果符合得很好. 进一步研究发现, 在实测样品几何缺陷诱导的微喷射过程中存在“二次汇聚喷射”现象, 与单次喷射相比, 该过程会诱导产生更高的喷射速度并显著影响微喷物的空间密度分布. 这说明除了受扰动波长、深度影响外,表面几何缺陷微细结构也是影响金属微喷射过程的重要因素. 相似文献
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材料表面在发生熔化前,微射流可能是微喷射的主要物理机制之一。曾鉴荣等在纯铅的实验中发现,当靶板中出现三波结构(即弹性先驱波、相变波和塑性波)时,测得峰值压力为22GPa时纯铅样品的微喷射量比峰值压力为20GPa的单次冲击加载喷射量几乎减少了1/2。Asay在铝平面样品的微喷射实验中,也发现随着冲击波加载速率的减小(上升沿宽度增加),喷射量大致按指数规律减小。对于自由面上缺陷平均尺度为5lain的样品,在冲击加载变到35ns波阵面宽度的加载条件时,喷射量约降低了2个数量级。 相似文献
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基于平面化爆驱动飞片高压加载技术和激光测速技术,研究了冲击波加载不同粒径锡颗粒群的微喷射行为以及在空气中的减速规律.实验结果表明,锡颗粒的最快喷射速度随粒径增大而显著增大.通过对微喷射形成过程的三维光滑粒子流体动力学方法数值模拟发现,大粒径锡颗粒之间存在较大的空隙结构,冲击波与空隙结构的相互作用诱导产生高速汇聚射流,空隙结构越大对应的喷射速度也越高.此外,通过研究不同粒径颗粒在复杂流场中的减速规律,进一步深化了对微喷射破碎后的颗粒尺度状态以及混合输运特性的认识.研究结果对于预测和分析冲击波加载微米颗粒群的微喷混合特性具有一定价值. 相似文献
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基于光滑粒子流体动力学方法,数值模拟了冲击加载下不同金属表面沟槽微射流现象,重点分析了微射流头部速度及其分布随沟槽角度的变化规律.研究结果发现,喷射系数在沟槽半角为45°附近达到最大,随着角度的增加或减小喷射系数均较小;而最大喷射速度随沟槽角度的增加近似成线性减小变化.详细分析了不同角度沟槽诱发微射流的物质来源变化及其经历的动力学过程,发现随着沟槽夹角增加,射流物质来源由沟槽两侧逐步向沟槽底部过渡,当沟槽半角在45°附近,形成射流的物质在沟槽底部和两侧近似均匀分布. 相似文献
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用组合飞片技术以实现对待测材料93W合金进行加载-再加载和加载-卸载,并用VISAR(Velocity Interferometer System for Any Reflector)测试方法和高速数值示波器记录样品-窗口界面的粒子速度,通过上下屈服面法对实验数据进行处理,从而推出93W在冲击压力分别为16、32和96 GPa三个压力点下的屈服强度为:1.8、2.6和4.9 GPa。得到了93W合金在高压下材料屈服强度随冲击压力的增大而增大,但其与冲击压力的比值则随冲击压力的增加而减小的变化规律。 相似文献
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用解析方法和数值模拟方法研究了用冲击波测量黑腔辐射温度的可能性及其可能达到的精度。结果表明, 通过精确测量镶嵌于黑腔靶侧面中间的Al楔形靶中冲击波的传播速度和压力的变化来推断黑腔的辐射温度随时间的变化是一种可行的方法, 而且可以大幅度地提高辐射温度的测量精度。 相似文献
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本文在传统Asay窗技术基础上设计发展了一种用于诊断熔化状态下 金属样品表面附近一定厚度区域内熔化破碎现象的Asay-F窗技术, 较准确给出了该区域熔化破碎物质的质量和密度分布信息, 并与表面微喷和固体层裂片的特征进行了比对分析, 为熔化破碎现象的形成机理认识和物理建模提供了重要实验数据. 而且研究表明Asay-F窗技术可在一定程度上弥补目前熔化破碎现象 主要依靠高成本质子照相技术诊断的不足.
关键词:
爆轰加载
熔化破碎
Asay-F窗 相似文献
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用压缩空气炮做冲击加载装置研究一种钨合金的层裂特性,加载应力峰值为5~10 GPa,加载应力时间宽度为0.2~0.6 μs。实验用钨合金由粉末热压烧结制成,是一种均匀混合材料。它的成份重量百分比为W(90%)、Ni(6.8%)、Fe(2.7%)和Cr(0.5%)。由锰铜压阻计测量样品靶后界面应力历史表明,此种钨合金的层裂强度与拉伸应力率的平方根呈单调递增关系,与加载应力峰值无关。回收样品的金相分析结果表明,此钨合金的拉伸断裂主要发生在铁镍混合物部位,钨晶粒的穿晶断裂只占很小部分。断口上的“杯状”凹坑表明,它主要属延性断裂机制。 相似文献
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用石英晶体传感器技术,测量了冲击波作用下铝合金(Ly-12)和纯铅样品自由表面的微物质喷射量。在冲击压力为32 GPa时,测得光洁度为3.2、0.4、0.1 μm的铝合金的微物质喷射量分别为1.53~3.28 g/m2,0.2~0.3 g/m2和0.053~0.096 g/m2,对光洁度为3.2 μm的纯铅样品,在压力为13 GPa和47 GPa时,微物质喷射量分别微26.4~42.4 g/m2和183~328 g/m2。在最高冲击压力约为20 GPa时,做了多次冲击下的微物质喷射量测量,发现比单次冲击加载下的喷射量有很大的减少。结果表明,微物质喷射量与自由表面的加工条件、局部熔化和加载方式等因素有关。 相似文献
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In the mesoscopic level, concrete is regarded as three-phase composite material with cement matrix, aggregate, and the interfacial transition zone (ITZ) between them. The mechanical properties of ITZ are regarded weaker than those of the cement matrix and aggregate. In this study, a mesoscale mechanical model based on the interface specimen with a single aggregate is established to study the influence of three-phase parameters on the interface specimen under quasi-static and dynamic direct tensile loading. Besides, the loading rate effect is also considered in this study to further analyze the dynamic performance of ITZ and the whole interface specimen. According to the numerical results, it is indicated that the ITZ properties (elastic modulus and strength) play significant roles in the performance of the interface specimen under quasi-static direct tensile loading. However, the cement matrix is dominant to the mechanical properties of interface specimen under dynamic tensile loading. Moreover, the properties of ITZ (elastic modulus, strength, and DIF values) and the ITZ thickness have some influence on the dynamic performance of ITZ and the whole interface specimen under dynamic tensile loading. In contrast, the Poisson’s ratio and density of ITZ have little influence on the dynamic behavior of the whole interface specimen. Additionally, the aggregate diameter is influential to the time reaching peak stress of ITZ and the whole interface specimen, and the loading rate only influences the time to reach the peak stress of ITZ under dynamic tensile loading. 相似文献
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为了进一步研究系统非对称性对DC流现象和脉管制冷机中直流分量对制冷性能的影响,采用数值模拟方法,引入了描述系统阻力元件的非对称性的几何参数—不对称率,详细研究了系统不对称性对脉管制冷机DC流、制冷性能的影响规律,并且在分析和比较不同流向和幅值大小的条件下,详细研究了DC流的流向和幅值对脉管制冷机的关键部件脉管和回热器的壁面温度分布特性的影响规律。数值验证了将壁面温度分布作为描述脉管制冷机中DC流的流动方向和大小的判定准则的正确性,且回热器和脉管的壁面温度分布的非线性越强烈,预示着系统内DC流的流向和幅值越大,对制冷性能的影响越剧烈,并间接指出系统热力不对称性是造成DC流的主要原因,为进一步发现和抑制直流现象提供了可靠的理论依据。 相似文献
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提出了一个新的粘塑性介质中球形孔洞在高加载率作用下的演化方程。方程中考虑了应变率、局部惯性和介质的硬化效应,并对这些影响进行了数值分析和讨论。数值分析结果表明:孔洞的增长对外加载率和应变率十分敏感,在高加载率条件下局部惯性效应对孔洞增长有着重要影响,随着加载率的增加,这种影响增大。另外,得到了使孔洞增长的临界应力值的表达式。 相似文献
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通过Metravib热机械分析仪, 用固定静载为100 N、 正弦波动载荷为60 N的应力-应变实验方法, 在温度为-50---175 ℃, 升温速率为1 ℃/min, 频率为1---1000 Hz的条件下, 对泵油饱和长石砂岩、 彭山砂岩样品进行单轴循环加载实验, 研究了饱和多孔岩石在弹性范围内的衰减、 耗散角、 杨氏模量和弹性波波速随温度和频率的变化规律. 取得了随频率增高饱和多孔岩石的衰减峰和耗散角峰的峰位向高温方向移动的热激活弛豫规律, 并求得弛豫峰的激活能和跃迁频率, 以饱和砂岩的特点对此作出了解释. 发现岩石中矿物离子置换时的相变内耗峰, 并用动态观点解释了该相变峰. 还获得杨氏模量和弹性波波速随温度升高而下降、 随频率增高而增大的频散效应, 随温度升高频散效应有减弱的趋势. 该研究结果对理论模型研究具有指导意义, 对地震资料的解释具有实用价值. 相似文献
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