基于晶体三维点阵热振动物理力学分析的Mie-Grüneisen状态方程

根据晶体结构建立了三维定容热振动的微观物理力学模型,由力学方程推导出了点阵热振动能量与外力的微观热振动的力学关系。在微观热振动关系中引入宏观统计物理量,直接从物理力学模型得到了Mie-Grüneisen固体状态方程和Grüneisen系数的表达式。根据晶体结构中的原子排列规律,对简单立方、面心立方、体心立方、金刚石立方晶体和理想密排六方晶体的Grüneisen系数的表达式进行了证明。结果表明,这些对称性晶体结构的Grüneisen系数与冷压具有统一的微分关系,与晶体结构无关。     

Mie-Grüneisen状态方程下多介质守恒型欧拉方程组的数值计算

针对Mie-Grüneisen状态方程下的多介质流场,将Euler方程中的部分复杂参数作为守恒量引入到新的方程中,使原方程结构得到简化.同时引入质量分数以表示流场中不同介质的变化,并对通量作近似处理,再利用MUSCL-TVD格式结合改进过的Euler方程进行求解,模拟Mie-Grüneisen状态方程下多介质相互作用的情况.结果表明,通过本方法既能使方程组满足守恒,又能较好地处理多种介质形成的间断面.     

三介质Mie-Grüneisen混合模型在水下爆炸防护层问题中的应用

研究水下爆炸中的防护层问题,将爆炸气体、水、防护层或其他材料看成一个混合流场后,它们的物理状态可以直接用统一形式的Mie-Grüneisen状态方程来表示,再用Mie-Grüneisen混合模型模拟爆炸气体、水、固态防护层之间的复杂相互作用。计算时,通过状态方程中的特定参数来区分流体成分的物理特性,并通过体积分数来区分界面,同时添加自由进出口边界条件;计算过程中,对防护层的效果进行细致研究。研究发现,防护层的效果取决于材料的冲击阻抗。当冲击波从一种介质进入新介质时,在新介质冲击阻抗较小的情况下其压力会降低。同时,进入防护层的冲击波被结构物反射又会形成第二个冲击波。在这个过程中,对防护层的厚度和距离进行关注,但是这两个因素并未产生重要影响。     

Mie-Grüneisen混合模型减小边界差商的重构算子

将守恒型单调迎风格式(MUSCL)和双曲正切界面捕捉(THINC)算法组合到一起进行数值重构,并通过重构建立新的算子。重构的算子主要作用是尽可能降低网格的边界差商。在MUSCL和THINC算法下,网格左右边界处的状态可以导出一个优化算法的差商判定机制。再按照这一边界差商优化值最小(BVD)的原则,对MUSCL和THINC进行二选一。在BVD重构算子的作用下,数值断面变得平滑,并且有效地限制振荡。BVD重构算子的计算性能将通过一维和二维数值算例来进行检验。     

C30混凝土冲击绝热关系和Grüneisen型状态方程的实验研究

采用一级气炮加载技术和锰铜压力计测试技术,对含初始空隙的C30混凝土在一维应变条件下的冲击特性进行了实验测量和分析.基于锰铜压力计测量的压力波形,确定了C30混凝土材料的冲击绝热关系,即冲击波速度D与波后粒子速度u之间满足线性关系.再从C30混凝土的冲击绝热数据出发,获得了计及初始空隙度₀影响的多项式形式Grüneisen型状态方程中的各项系数.实测压力波形还显示：不同位置处的压力波形在迅速上升至峰值后均随时间逐渐衰减,而冲击波峰值又随传播 关键词： Grüneisen型状态方程 冲击绝热关系 混凝土     

Mie-Griineisen状态方程下多介质守恒型欧拉方程组的数值计算

针对Mie-Grüneisen状态方程下的多介质流场,将Euler方程中的部分复杂参数作为守恒量引入到新的方程中,使原方程结构得到简化.同时引入质量分数以表示流场中不同介质的变化,并对通量作近似处理,再利用MUSCL-TVD格式结合改进过的Euler方程进行求解,模拟Mie-Grüneisen状态方程下多介质相互作用的...     

贵金属金的状态方程

 提出了一个热压强的计算公式,从而获得金的状态方程。并结合实验数据与文献中常用的其它两个状态方程进行了比较。结果发现,修正后的状态方程与实验数据吻合很好,略优于其它两个状态方程。     

Grüneisen系数的统计物理学定义

将广义力对系统做功引起的能量(不含冷能)的相对变化ES/ES与广义坐标的相对变化y/y之比定义为微观Grüneisen系数γS,导出了计算Grüneisen系数统计平均值的微分方程.由该方程计算了人们熟悉的热力学系统的Grüneisen系数,结果与其他方法得到的结论完全一致.     

Grüneisen系数与铝的高温高压状态方程

基于Gray金属三相状态方程模型,分别采用ργ=常数,Gray,GRIZZLY的Grüneisen系数模型和从头算给出的Grüneisen系数,系统计算了铝的熔化曲线、等熵压缩线、等温压缩线和等熵卸载线,计算结果与实验数据比较表明;在冲击压力约为500GPa的宽广压力范围,GRIZZLY Grüneisen系数模型是最适合描述铝的热力学特性的形式,ργ=常数模型次之,在高压区,Gray和从头算的Grüneisen系数的计算结果与实验值差距较大. 关键词： Grneisen系数 状态方程 铝     

一种基于HLLC算法的Mie-Grüneisen多介质混合模型

建立一种修正的HLLC （Harten-Lax-Van Leer-Contact）格式下稳定的Mie-Grüneisen多介质混合计算模型.Mie-Grüneisen混合模型中的通量包括守恒和非守恒两个部分,原始的HLLC格式对守恒部分适用,但是原始的HLLC格式直接用于非守恒部分,很难控制住数值振荡的产生.在原始格式中,间断面的移动速度为间断网格的左侧或右侧速度,修正后替换为网格中的平均速度,经过修正后,对HLLC格式重新进行推导,并随之扩展到二维问题.数值实验表明,利用修改后的HLLC格式,Mie-Grüneisen混合模型可以取得较好的稳定性和准确性.     

Grüneisen状态方程的数值解及其应用

从Grüneisen状态方程、冲击绝热关系出发,给出求解相关微分方程组的Runge-Kutta法格式.研究钨材料的内部压力、Grüneisen系数、冷压、冷能与比体积之间的数值关系,得出Grüneisen系数、冷压、冷能及常温下压力随比体积的变化曲线.计算给出的压力一比体积关系同实验数据符合较好.在此基础上给出两个压缩状态(比体积分别为V1,V2)下压力随温度变化的曲线,说明温度的变化对压力的影响小于比体积变化的影响.     

Melting and Grüneisen parameters of NaCl at high pressure

The Buckingham potential has been employed to simulate the melting and thermodynamic parameters of sodium chloride (NaCl) using the molecular dynamics (MD) method. The constant-volume heat capacity and Grüneisen parameters have been obtained in a wide range of temperatures. The calculated thermodynamic parameters are found to be in good agreement with the available experimental data. The NaCl melting simulations appear to validate the interpretation of superheating of the solid in the one-phase MD simulations. The melting curve of NaCl is compared with the experiments and other calculations at pressure 0－30GPa range.     

从原子分子物理出发,经由物理力学的思路和方法搞发明创造

我们今天召开“首届原子分子物理与物理力学学术座谈会”,来了这么多代表,我非常高兴.这次会议,是请泉教授和我一起酝酿,由中国物理学会和中国力学学会联合召开的.请泉教授让我致开幕词,就算是一个开场白吧.精彩的内容还要由参加会议的同志们报告.我首先要给大家读一段周恩来总     

用PVDF压力计研究未反应JB-9014钝感炸药的Grüneisen参数北大核心CSCD

为了获得未反应JB-9014炸药的Grüneisen参数Γ,在火炮加载平台上对JB-9014炸药进行一维平面冲击实验。实验中,将炸药样品安装于两个铜板之间,两个PVDF压力计分别安装在炸药样品前表面和中部,记录两个位置处的压力随时间的变化历程;将圆形铜板作为飞片安装于弹托前表面,利用火炮加速弹托,使飞片以一定速度撞击样品装置前铜板,前铜板中产生右行冲击波对炸药样品形成一次压缩;随后冲击波在炸药样品/后铜板交界面发生反射,产生左行冲击波对炸药样品形成二次压缩。假设炸药样品的Grüneisen参数Γ为常数,计算不同Γ值下炸药样品前表面和中部压力随时间的变化历程,将不同Γ下的计算值与实验值进行对比,获得了JB-9014钝感炸药Grüneisen参数的最优值,为1.7。     

Grüneisen关系式的简单推导

首先介绍了有关教科书中Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ关系式的推导过程 ,然后给出了简单推导此关系式的方法 .     

铁热稠密物质状态方程的相对论Hartree-Fock-Slater计算

 本文在球元胞、中心力场、相对论Fermi统计近似下，用平均原子模型计算铁热稠密物质在任意温度和密度下的单电子能级和状态方程。这种算法以Zink的解析拟合势作为初始势，求解满足Wigner-Seitz边界条件的Dirac-Slater径向波函数方程。通过简并度是密度的连续函数，考虑了大密度的压致电离效应。这样从另一个角度考虑了电子的能带结构。     

用冲击压缩数据计算物态方程的一种方法——Grüneisen系数最优化

 本文给出了一种用冲击压缩数据计算Grüneisen物态方程参数的方法。它使Grüneisen系数沿实验冲击绝热线的计算值与晶格振动理论的计算值达到最优拟合，给出了23种金属的冷能，冷压公式中的ρ_0K、Q和q以及Grüneisen系数的结果。用这些参数算得的冲击绝热线与实验冲击绝热线之间的平均相对偏差在1%以内。     

创建原子与分子物理及高温高压物理与高压合成研究基地的回顾与展望

简要介绍了吉林大学原子与分子物理研究所(含高压物理与高压合成)及四川大学原子与分子物理研究所、高温高压物理研究所的创建经过和所取得的主要成就,并略谈今后的发展方向。     

普通物理力学实验预习CAI的设计与开发

探讨了开发和制作普通物理力学实验预习ＣＡＩ课件的必要性,介绍了普通物理力学实验预习ＣＡＩ教学软件的功能定位、软件结构和功能,以及软件制作过程中的一些体会。     

物理科学发展史的回顾与聚集力学的创建

本文简单地阐述了物理科学的发展电,在19世纪末期,物珲科学已经有相当发展,并形成了三个科学分支--研究物体运动,有牛顿力学;研究物质热运动,有热力学和统计力学;研究电磁波和光波,有电动力学,可是,这三种经典力学在20世纪初面临着新的挑战(困难),从而,相应地产生了三种新的基础理论,即狭义相对论,广义相对论;聚集理论,聚集力学;量子理论,量子力学,具体实践表明,它们在解决新的难题方面都取得很大成功.