【摘 要】
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室温常压下锗是一种具有高载流子迁移率和窄带隙的半导体材料.在高压下,锗具有多种与硅相似的晶相,其有趣的高压行为如压致金属化和超导电性转变引起了高压研究领域的广泛关注.然而,其核心的高压相变动力学机制却鲜有深入研究.利用先进同步辐射光源的高通量X射线衍射结构诊断手段,结合基于金刚石压砧的快速动态压缩技术,研究了锗在高压相变过程中的结构演化机理.采用气膜与压电陶瓷相结合的快速加载方法,实现了数十太帕每秒的压缩速率.采用第三代同步辐射高通量粉光X射线衍射技术,实现了数十微秒时间分辨的结构解析.在相变过程中,新旧
【机 构】
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北京高压科学研究中心, 上海 201203
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室温常压下锗是一种具有高载流子迁移率和窄带隙的半导体材料.在高压下,锗具有多种与硅相似的晶相,其有趣的高压行为如压致金属化和超导电性转变引起了高压研究领域的广泛关注.然而,其核心的高压相变动力学机制却鲜有深入研究.利用先进同步辐射光源的高通量X射线衍射结构诊断手段,结合基于金刚石压砧的快速动态压缩技术,研究了锗在高压相变过程中的结构演化机理.采用气膜与压电陶瓷相结合的快速加载方法,实现了数十太帕每秒的压缩速率.采用第三代同步辐射高通量粉光X射线衍射技术,实现了数十微秒时间分辨的结构解析.在相变过程中,新旧相中不同晶面的衍射强度变化存在一定的先后顺序,证实了锗的半导体相(金刚石立方结构)到金属相(β-Sn结构)的转变是位移型相变.此外,通过与静态压缩X射线衍射数据的对比,证实了在此相变过程中不同晶面消失/出现存在先后顺序的行为只能通过动态压缩和动态探测手段观察.
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为了探究钢筋混凝土框架-砌体墙建筑物的内爆毁伤效应,开展了内爆载荷下砌体墙结构动力响应和失效规律研究.采用数值模拟方法,并结合理论分析,研究了不同当量内爆载荷下砌体墙的失效机理以及失效形式转化过程.结果表明,小药量内部爆炸时,砌体墙的主要失效形式为弯曲导致的墙面开裂.随着药量增加,墙体边界在首道冲击波反射超压作用下发生以剪切变形为主导的失效.而在大药量条件下,首道冲击波超压使砌体墙材料达到极限抗压强度而发生压溃失效.研究结果可为砌体墙结构毁伤评估与防护设计提供技术参考.
为提高定向战斗部的毁伤效能,明确序贯起爆参数对定向战斗部毁伤效能的影响,运用LS-DYNA有限元程序,采用破片速度差累加和飞散角累加的方法,研究了不同序贯起爆参数下破片初始威力参数,利用毁伤概率法,计算了不同序贯起爆参数下战斗部对地面军用车辆的毁伤效能.结果表明:起爆线个数和起爆线夹角主要影响破片速度大小,起爆延时时间主要影响破片速度大小和飞散角正负占比.相对于偏心一线和三线序贯起爆,偏心两线序贯起爆在落高为7～9?m时有7.5～25.0?m2的毁伤面积.当起爆线夹角由30°增大到120°,落高为4～8?
混凝土材料的动态压缩强度不仅具有明显的应变率强化(硬化)效应,同时还具有明显的温度弱化(软化)效应.在应变率和温度联合条件下,压缩强度随应变率和温度变化过程中不仅存在清晰的应变率拐折点,拐折点前后压缩强度随应变率变化速率明显不同,而且在不同温度下发生拐折时,其拐折点对应的应变率也存在明显差异.参考近年来相关文献中混凝土材料在率温联合条件下的压缩实验数据,结合理论分析,探讨了在不同温度、不同应变率条件下混凝土材料压缩强度联合效应因子K的变化规律;并对实验数据进行拟合,得到了不同应变率、不同温度下K(T)-(
为了研究RDX基聚黑铝炸药(JHL-X)的能量输出特性及其评估方法,通过绝热式量热仪、水下爆炸系统、空爆系统分别测试了JHL-X的爆热、水下爆炸能量、地面超压.结果表明:JHL-X在真空中的爆热值与在N2中的爆热值基本一致,约为1.75倍TNT当量;在空气中的爆热值为8045.724?J/g,为1.93倍TNT当量,比真空和N2中高10％.JHL-X水下爆炸中的冲击波能、气泡能分别为0.935、4.614?kJ/g,总能量为1.83倍TNT当量.空爆时,根据通过地面超压得出的TNT和JHL-X超压公式,得
为研究爆轰驱动下椭圆截面自然破片杀伤战斗部壳体的膨胀破裂过程以及壳体破片径向速度分布,建立了椭圆截面战斗部三维模型.通过AUTODYN-3D软件,采用Lagrange算法模拟爆轰驱动下椭圆截面自然破片战斗部壳体的膨胀断裂过程,研究了端面单点中心起爆方式下短长轴断裂时间差与短长轴比的关系,以及不同起爆点、不同短长轴比和不同装填比(即装药与壳体质量之比)对椭圆截面战斗部径向破片速度分布的影响.结果表明:与端面中心单点起爆、端面长轴双点偏心起爆和端面短长轴四点偏心起爆相比,端面短轴双点偏心起爆方式对椭圆截面战斗
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为研究不同结构复合装药在慢速烤燃过程中的响应规律,分别设计了JH-2和JHB炸药的?19?mm单独药柱装药和?30?mm复合药柱装药烤燃弹,通过慢速烤燃试验分别获得了单独药柱烤燃弹在1和2?℃·min?1升温速率、复合药柱烤燃弹在1?℃·min?1升温速率下的温度-时间变化曲线,并结合数值模拟进一步分析了烤燃弹内部温度场的变化.研究结果表明:单独药柱装药情况下,低敏感炸药能明显降低弹药在热刺激下的响应等级;而在复合药柱装药时,烤燃弹响应点均位于外层低敏感药柱靠近壳体的环状区域,响应温度随高能药柱直径的增加
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