滑移爆轰作用下飞板运动的解析解

 给出了滑移爆轰作用下飞板运动的近似解析解,应用其结果计算炸药滑移爆轰时飞板的运动,同实验结果和二维数值模拟计算结果吻合,表明该近似解析解具有较高的精度。解析解简洁,便于工程应用。     

内爆加载下果冻内外界面不稳定性数值计算

在界面不稳定性实研究中，一个主要的难点是如何分隔不同流体介质并形成初始扰动，其中比较新颖的方法是利用乙炔和氧气的混合气体爆轰来驱动果冻内爆，由于果冻有足够强度抵抗重力引起的变形，无须任何膜来控制界面，同时果冻和爆轰产物都具有良好的透明性，易于观察界面扰动情况，廖海东等也做过类似实验，并获得了测试图像。     

对碰爆轰波驱动下几种金属平面飞层的动载行为

两相向传播的滑移爆轰波相互碰撞时，被其驱动的飞层内会产生急剧升高的压力和剪切流变。这种加载条件与被驱动飞层材料动载性能耦合，可能在飞层相应局域引发特殊的表面喷射、变形失稳、断裂等动载行为。本课题选择铅和无氧铜作为研究对象，采用光学分幅和脉冲X光照相技术，对Pb和Cu平面飞层在爆轰波对碰驱动下的动载行为进行观测，对相关物理机制进行分析。     

磁驱动高速飞片模拟中滑移界面处理

在二维单介质磁驱动数值模拟程序（MDSC2）的基础上,采用局部结构整体非结构的网格拼接方法,研制了处理滑移界面的二维多介质程序。二维多介质程序解决了单介质程序无法处理的电极与飞片之间相互作用的模拟问题,能更准确地模拟磁驱动发射实验的飞片状态。计算结果表明：发射飞片的自由面部分始终保持固体密度状态;自由面速度历史和VISAR测量的速度曲线相吻合;飞片中间部分在电流加载过程中始终具有良好的平面性,飞片两端出现拖尾质量,产生不稳定性,这是由于飞片两端与飞片中间部分的磁场强度分布不同造成的。     

磁驱动高速飞片模拟中滑移界面处理

在二维单介质磁驱动数值模拟程序(MDSC2)的基础上,采用局部结构整体非结构的网格拼接方法,研制了处理滑移界面的二维多介质程序。二维多介质程序解决了单介质程序无法处理的电极与飞片之间相互作用的模拟问题,能更准确地模拟磁驱动发射实验的飞片状态。计算结果表明:发射飞片的自由面部分始终保持固体密度状态;自由面速度历史和VISAR测量的速度曲线相吻合;飞片中间部分在电流加载过程中始终具有良好的平面性,飞片两端出现拖尾质量,产生不稳定性,这是由于飞片两端与飞片中间部分的磁场强度分布不同造成的。     

多介质流体界面不稳定性程序

研制了二维多介质流体程序，主要包括单介质内高精度流体力学计算，多介质混合网格内各种介质输运过程和压力驰豫平衡过程计算、实际状态方程的黎曼解计算。流体计算分别采用高分辨两步PPM（Parabolic Piecewise Method）算法、TVD（Total Variation Diminishing）算法和FCT（Flux Corrected—Transport）算法，流体界面追踪采用VOF（Volume-of-Fluid）。数值求解可压缩多流体方程组和可压缩VOF方程。二维界面追踪分别采用一阶精度Youngs方法和二阶精度Elivira方法，三维界面追踪采用一阶精度Youngs方法，     

爆轰驱动平板的抛射角方程

考虑物质元之间的相互作用，从不可压缩流体的动量方程出发，推导出爆轰驱动二维平板过程中物质元的抛射角控制方程。     

一维爆轰波不稳定性的数值模拟

 对当量比为1的乙烷与空气的混合气体的一维爆轰不稳定问题进行数值模拟，得到了不同大小的网格对爆轰不稳定问题数值模拟结果的影响。网格大小Δx由从ZND模型分析得到的导引长度L_in确定，网格大小从0.2L_in变到0.002 5L_in。随着网格变细，没有得到振幅趋于一致的解，每一种网格尺寸得到的解的振幅都互不相同。当网格大小为Δx=0.01L_in、0.005L_in时，得到有规则的爆轰激波阵面压力的振荡，振荡的模式是峰值一大一小的振荡。网格更细时，爆轰波的振荡在计算范围内由一些有规则的振荡和一些较不规则的振荡组成。但爆轰激波阵面压力振荡的波长最后趋于一致，为91~93 mm，与实验得到的胞格长度88 mm很接近。     

材料特性对爆轰驱动飞层对碰凸起影响的数值模拟

应用多介质弹塑性L-R两步欧拉计算方法,对炸药两端起爆情况下柱面爆轰驱动飞层对碰凸起现象进行了数值模拟。在飞层为铅材料情况下,给出了铅飞层熔化区域及断裂图像,将对碰凸起计算结果与实验X光图像进行比较的基础上,进一步探索凸起现象的形成机制。从材料的熔点、弹塑性、密度、声速等方面对金属飞层对碰区凸起的影响进行了分析。综合分析几个计算模型的数值模拟结果,初步认为:材料强度大、密度大、熔点高能使飞层对碰凸起钝化,而材料声速较小会造成对碰区波系关系发生变化且正压作用时间增加,从而形成较严重的对碰凸起,材料声速大小对对碰凸起的影响较强度、密度等因素更明显。     

Richtmyer-Meshkov失稳的数值模拟

利用五阶迎风紧致差分格式加群速度控制方法对激波与轻气体柱形界面的干扰问题进行直接数值模拟,并研究了涡量的产生及其发展和界面的变形,分析了柱形界面的失稳过程,得知在线性发展阶段,重气体以恒定的速度进入到轻气体中,并形成尖钉结构;在非线性发展阶段,在尖钉头部的两侧形成一对旋转方向相反的涡结构.同时证实了激波与界面的相互干扰有助于增加混合.并将所得的数值解与实验结果进行了比较.     

蒸发两层流系统的对流不稳定性分析

关于蒸发液层的Rayleigh-Marangoni-Benard不稳定性的研究中,早期文献中普遍采用的是单层流模型。近年来,一些学者采用两层流模型对蒸发稳定性进行了理论分析,有的文献中没有考虑蒸发率与饱和蒸汽压的耦合关系,所以得到的结果不能完全反应蒸发对系统稳定性的影响。本文建立了一种新的两层流模型,考虑了界面变形对系统稳定性的影响。采用线性稳定性方法对带有蒸发界面的两层流的Rayleigh-Marangoni-Benard对流不稳定性进行了分析,得到了临界 Marangoni数与波数的关系,重点讨论了蒸发系数以及重力对汽液两层流系统的不稳定性的影响。     

在弱相对论条件下哨声波的调制不稳定性

本文在研究哨声波调制不稳定性时,除考虑由有质动力引起的密度变化和流速改变两个非线性效应外,还计及由弱相对论效应引起电子质量变化的非线性效应,得到了在形成孤子的条件、产生不稳定性的条件、和不稳定性增长率等方面与非相对论情况不同的结果。     

THE MEAN-SQUARE EXPONENTIAL STABILITY AND INSTABILITY OF STOCHASTIC NONHOLONOMIC SYSTEMS

We present a new methodology for studying the mean-square exponential stability and instability of nonlinear nonholonomic systems under disturbance of Gaussian white-noise by the first approximation. Firstly, we give the linearized equations of nonlinear nonholonomic stochastic systems; then we construct a proper stochastic Lyapunov function to investigate the mean-square exponential stability and instability of the linearized systems, and thus determine the stability and instability in probability of corresponding competing systems. An example is given to illustrate the application procedures.     

电子回旋激射不稳定性与磁化中子星的线发射

结合典型的磁化中子星HerX-1的硬X谱线,对相对论情形的电子回旋激射不稳定性作了进一步研究。计算了FX模的频率随传播方向的变化,FX模的增长率随波矢k的变化,中子星的引力和非热电子的平均动能对不稳定性增长率的影响,并对所得结果作了分析讨论。     

利用分形理论研究气液界面特性

利用分形理论对Lennard-Jones12-6流体气液界面性质进行了研究。得到了密度分布及温度分布,将表面张力 与气液界面的分形维数进行关联。分形维数是界面层所固有的,它与界面的其它特性有着本质的联系,因此,可以通过测 量界面层的分形维数,再利用此分形维数确定界面的其它特性。这种全新的测量界面特性的方法有望由此产生。     

关于分区模拟无粘流内边界守恒算法的相容性

本文讨论用分区方法计算可压缩无粘流动的内边界通量守恒算法。分析指出插值型通量守恒算法不保证相容性条件,计算表明这种不相容性能引起数值解出现明显误差,或破坏其稳定性、收敛性。为此,文中提出内边界采用自适应算法并给出了算例。     

用激光驱动冲击波测量高压状态方程的初步实验

 本文扼要介绍了以激光状态方程实验为目的而开展的铝靶烧蚀参数测量和激光冲击波实验，报道了这些实验的结果。     

高压下金刚石烧结体系中的界面结合问题和新型多晶金刚石的研究

 进行了高压下金刚石掺质烧结机制有关的理论和实验研究。考虑到掺质和尺寸效应，得到了金刚石烧结体系中拉普拉斯第二定律的一个普适性方程和相应的界面结合特征方程。报导了高压下金刚石和掺质物行为的若干实验和分析结果。在此基础上获得具有特种界面结构的新型多晶金刚石。这种金刚石在拉丝模，特别在成品拉丝模的应用上显出其优越性。它的用途正在扩大。     

小角X射线散射法测定溶胶平均界面厚度

溶胶界面层厚度通常是用Porod法对高角区负偏离的Porod曲线进行拟合求算,但本文研究表明还可通过分别测定Porod负偏离校正前后体系粒子的平均半径之差而获得平均界面厚度.应用上述方法测定了在不同制备条件下制备的二氧化硅溶胶的平均界面厚度 关键词： 小角X射线散射 溶胶 平均界面厚度