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磁驱动高速飞片技术是近年来发展的一种新型实验技术,在冲击波物理领域得到应用。该过程伴随着磁场扩散,并由此引起焦耳加热,使得飞片加载面的相状态发生变化,这决定了飞片厚度的范围。基于拉格朗日坐标系,利用磁流体动力学方程组、电阻率方程和状态方程数据库,对磁驱动铝飞片进行了一维磁流体动力学数值计算,获得了不同时刻铝飞片密度、温度的剖面分布,得到了磁场扩散速率随加载电流密度的变化关系。文章所选取的电导率方程只考虑到汽化点为止,对于等离子体形成的过程无法描述,如果要精确描述更高电流密度下的驱动过程,需考虑更为普适的电导率方程。磁场扩散速率随加载电流密度的变化存在转折点,在转折点前后可分别用两个线性关系表达式加以刻画。利用这些关系和冲击波物理相关知识,对磁压加载等熵驱动飞片实验样品厚度的选择进行了研究。 相似文献
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在两层金属爆炸焊接复板飞行姿态的理论计算基础上,运用质量守恒、动量守恒定理和契特公式推导了多层金属爆炸接复板飞行姿态的理论计算模型,经过实验验证,该计算模型和实验相符合,对于多层金属爆炸焊接工艺参数的设计具有很高的使用价值。 相似文献
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Short duration stress pulses are of particular interest in determining the interfacial crack tip instability criteria for
the dynamic fracture behavior of laminated carbon-fiber/epoxy composites. However, the heterogeneous architectures of laminated
composites can alter the characteristics of a stress pulse as it propagates toward a crack tip. This makes it difficult to
use standard dynamic testing techniques for characterizing these materials, since these techniques assume the characteristics
of the stress pulse do not change as a result of propagation and can therefore be unambiguously determined from impact conditions.
This paper presents a novel experimental technique that has been developed for characterizing short duration stress pulse
propagation in laminated composite materials. In this technique, a dynamic moiré interferometer is used to capture fringe
patterns corresponding to displacement fields associated with short duration stress pulses that were generated by impacting
0° and 90°/0°/90° carbon-fiber/epoxy composites with a magnetic flyer plate. Appropriate dynamic testing conditions for capturing
high fidelity fringe patterns were determined using the recently developed dynamic moiré fringe contrast factor. The effects
of the composite architecture on the propagation of short duration stress pulses observed with the dynamic moiré interferometer
were confirmed by transient dynamic finite element analysis. From comparisons of experimental and numerical data, it was determined
that the impact conditions for the magnetic flyer plate and laminated composite will not necessarily be planar, which has
a significant effect on the intensity and duration of the propagating stress pulse. 相似文献
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采用真空磁控溅射方法制备了CuO/Al2O3/Al,(CuO/Al)Ⅱ/CuO/Al2O3/Al,(CuO/Al)Ⅷ/Al2O3/Al三种复合飞片,利用激光共聚焦显微镜和扫描电镜对复合飞片进行表征,结果表明,不同材料膜层的分界面清晰可见,复合薄膜的表面结构致密,颗粒基本尺寸可以达到nm级,均匀性好。利用光子多普勒测速技术对三种复合飞片速度进行测量,结果表明:将飞片靶放置在空气电离点偏前的位置(入射激光方向),增大聚焦光斑,能改善激光电离空气引起的能量屏蔽作用;含能烧蚀层CuO/Al的存在,有助于提高飞片速度。在含能薄膜烧蚀层厚度一定的情况下,增大周期、减小每层薄膜厚度,有助于提高含能薄膜反应程度,减小飞片上升沿时间。在同等激光能量密度下,(CuO/Al)Ⅷ/Al2O3/Al的上升沿时间低于(CuO/Al)Ⅱ/CuO/Al2O3/Al。 相似文献
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利用递变冲击阻抗材料叠合而成的组合飞片,在二级轻气炮上对无氧铜进行了准等熵压缩性测量,加载时间约达1 μs。用激光速度干涉仪连续记录了不同厚度处无氧铜样品自由面速度随时间的变化过程,并通过拉格朗日波分析技术计算得到40 GPa下的准等熵的应力-应变曲线。结果表明:在低应力区,无氧铜的准等熵压缩线位于冲击绝热线之上;到32 GPa以上,准等熵压缩线才回落到冲击绝热线之下。这个现象与Barker、Chhabildas等对铝与钨的实测现象是一致的,它表明:在低应力区,材料的冲击强化效应与加载速率密切相关。 相似文献
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激光驱动复合飞片冲击起爆HNS-Ⅳ实验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
激光驱动飞片冲击起爆技术具有很强的抗电磁干扰能力和可以直接起爆钝感炸药等优点,能够满足现代战场对火工系统的高安全性和高可靠性要求。HNS-Ⅳ是最适合激光驱动飞片冲击起爆技术的药剂。本文中在6种不同激光能量下,测试了Al/Al2O3/Al复合飞片和Al单层飞片对HNS-Ⅳ药剂(装药密度为1.5 g/cm3)的冲击起爆情况。实验实现了激光驱动飞片对HNS-Ⅳ的成功起爆。在217~245 mJ激光能量范围内,激光驱动Al/Al2O3/Al复合飞片均可成功完全起爆HNS-Ⅳ药柱。Al单层飞片均未成功起爆HNS-Ⅳ药柱。飞片冲击压力对激光驱动飞片冲击起爆HNS-Ⅳ起决定作用。 相似文献