多孔材料的温度和压强计算

多孔材料内部含有大量孔隙,孔隙一旦塌陷就回归为密实物质.但孔隙塌陷沉积的能量将提升基体材料的温度,导致热力学状态量发生变化.尤其是在冲击波压缩下,多孔材料的温升很高,温度变化对其他热力学状态量的变化影响很大,因此解决多孔材料的温度计算是不可回避的问题.本文在研究Grneisen通用函数γ_v(v)的基础上,将密实材料的德拜温度函数通过数学的方法,延拓到多孔材料的密度范围,建立了多孔材料的等效德拜温度函数θ(v);并据此推导出了多孔材料的等熵温度函数T_s(v).再借鉴多孔材料0 k等熵功相等的假设,建立了多孔材料与密实材料在相等压强下等熵功相等的计算模型,给出了多孔材料的等熵压强函数于是,齐备了冲击波压缩下多孔材料温度和压强计算的参考方程,即温度方程T_s(v)和压强方程p_s(v).为了检验本文方法的有效性,以Cu为例计算了孔隙度m=1.13,1.22,1.41,1.56,1.98等5种多孔材料的冲击压强和冲击温度,计算结果与实验数据相符较好.同时,用其他方法做了计算,两种方法计算结果的比较,显示出本文计算方法的可靠性.