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Theoretical Study on Equation of State of Porous Mo and Sn

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Chinese Physics Letters 2014年第1期31卷 132-135页

作者：宋海峰田明锋刘海风宋红州张弓木 Data Center for High Energy Density Physics Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100088

We present a first-principles scheme to investigate the equation of state （EOS） of porous materials, based on our recently developed modified mean-field potential approach. By taking the effect of the structural parameters on the free energy into account, we calculate the total energy of materials with initial different densities and then study the EOS of porous Mo and Sn as a prototype. The calculated results are in good agreement with the experimental data available, which demonstrates that our scheme is suitable for investigating EOS of porous materials over a wide r^nge of porosities and pressures.

关键词： EQUATIONS of state MATTER -- Properties FREE energy (Thermodynamics) POROUS materials CRITICAL point STATE variables (Thermodynamics)

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HMX炸药爆轰产物物态方程研究

计算物理 2017年第2期34卷 155-159页

作者：赵艳红张弓木张其黎李琼北京应用物理与计算数学研究所北京100094

采用自主研制的考虑产物组分间化学反应的类CHEQ程序研究HMX炸药爆轰产物物态方程,给出初始密度为1.90 g·cm^(-3)的HMX炸药CJ点的爆速和爆压,计算值与实验值符合较好;计算CJ点的爆轰产物组成,并与BKW和LJD的计算结果进行比较分析;同时... 详细信息

采用自主研制的考虑产物组分间化学反应的类CHEQ程序研究HMX炸药爆轰产物物态方程,给出初始密度为1.90 g·cm^(-3)的HMX炸药CJ点的爆速和爆压,计算值与实验值符合较好;计算CJ点的爆轰产物组成,并与BKW和LJD的计算结果进行比较分析;同时给出过CJ点的等熵膨胀线上压强、γ和产物组分随比体积的变化规律,加深对爆轰产物作功能力的认识.

关键词：爆轰产物物态方程 HMX炸药

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氘、氦及其混合物状态方程第一原理研究

物理学报 2015年第9期64卷 389-396页

作者：张其黎张弓木赵艳红刘海风北京应用物理与计算数学研究所北京100094

利用量子分子动力学方法对氘、氦及其混合物的状态方程进行了研究.计算了氦在密度0.32—5 g/cm3,温度1000—50000 K范围内的状态方程,并与化学模型的结果进行了比较;同时计算了冲击Hugoniot曲线,与气炮实验的结果符合得很好.通过计算对... 详细信息

利用量子分子动力学方法对氘、氦及其混合物的状态方程进行了研究.计算了氦在密度0.32—5 g/cm3,温度1000—50000 K范围内的状态方程,并与化学模型的结果进行了比较;同时计算了冲击Hugoniot曲线,与气炮实验的结果符合得很好.通过计算对分布函数及态密度,探讨了氦在高温高压下发生金属—绝缘体转变的机理.计算了氘在密度0.19—0.84 g/cm3,温度20—50000 K范围内的状态方程;并计算了理论Hugoniot状态,由于没有考虑原子的零点运动,在低温区,理论结果比实验值小.对氘氦混合物的状态方程进行了研究,计算了温度和密度区间为100—50000 K,0.19—0.84 g/cm3,不同混合度下的293个状态点的状态方程.对线性混合近似进行了考查,结果表明线性混合近似是一个粗略的近似.

关键词：氘氦量子分子动力学状态方程

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PETN炸药爆轰产物状态方程的理论研究

高压物理学报 2009年第2期23卷 143-149页

作者：赵艳红刘海风张弓木北京应用物理与计算数学研究所北京100088

采用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小原理确定不同状态下的凝聚产物相态。对爆轰产... 详细信息

采用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小原理确定不同状态下的凝聚产物相态。对爆轰产物混合系统采用自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解炸药爆轰产物系统的平衡组分。使用该理论计算PETN炸药Chapman-Jouguet(CJ)点的爆轰参数,其值与实验值符合得很好;同时计算了以CJ点为起始点的等熵卸载线,并与传统的Jones-Wilkins-Lee(JWL)状态方程的计算结果进行比较,发现计算的γ值是单调递减的,而JWL状态方程计算的γ值却出现了"双峰"现象。分析认为,传统的JWL状态方程给出的"双峰"变化,是由其函数形式自身决定的,并不对应实际物理过程。

关键词：爆轰产物状态方程化学平衡方程组

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基于统计物理的爆轰产物物态方程研究

物理学报 2007年第8期56卷 4791-4797页

作者：赵艳红刘海风张弓木北京应用物理与计算数学研究所北京100088

用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定不同状态下的凝聚产物相态.对爆轰产物混合... 详细信息

用van der Waals等效单组分流体模型和Ross硬球微扰理论软球修正模型,计算爆轰气相产物的状态方程;用石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态描述凝聚成分,由Gibbs自由能最小确定不同状态下的凝聚产物相态.对爆轰产物混合系统采用Gibbs自由能最小原理,通过化学平衡方程组求解炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW)和Lennard-Jones-Devonshire结果相近.使用该理论对炸药的爆轰参数做了预言,与BKW,Jones-Wilkins-Lee(JWL)的计算结果比较后发现,对于高密度炸药,这几种方法的计算结果与实验值都符合很好,对于低密度炸药,所得计算结果比BKW,JWL的结果更接近实验值.

关键词：爆轰产物物态方程化学平衡方程组

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氢状态方程的路径积分蒙特卡罗研究

计算物理 2019年第4期36卷 379-385页

作者：张其黎刘海风李琼宋红州张弓木北京应用物理与计算数学研究所

采用直接路径积分蒙特卡罗(DPIMC)方法计算氢在温稠密区的状态方程参数.在大部分区域压强与RPIMC的偏差在10%以内,温度较低时,有部分偏差超过20%.指出了RPIMC两个压强数据点的错误.在离解和电离区,DPIMC压强位于TF和TFC模型之间,在离解... 详细信息

采用直接路径积分蒙特卡罗(DPIMC)方法计算氢在温稠密区的状态方程参数.在大部分区域压强与RPIMC的偏差在10%以内,温度较低时,有部分偏差超过20%.指出了RPIMC两个压强数据点的错误.在离解和电离区,DPIMC压强位于TF和TFC模型之间,在离解区与RPIMC的偏差达到15%,在电离区两者一致.在低密度区,DPIMC的内能与RPIMC的内能接近,小于QMD和IG模型,在高密度区,DPIMC的压强位于TFC和IG模型之间,内能则略小于IG模型.

关键词： DPIMC方法氢状态方程温稠密

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高温高压下爆轰产物分子间相互作用的研究

物理学报 2011年第12期60卷 160-165页

作者：赵艳红刘海风张弓木张广财北京应用物理与计算数学研究所北京100094

给出了一种由分子流体的冲击Hugoniot实验数据确定原分子之间和离解产物分子、原子相互间作用势参数的方法.在较低压强下,采用Ross硬球微扰理论软球修正模型确定原分子之间的相互作用势参数;在较高压强下,采用基于统计物理的化学平衡方... 详细信息

给出了一种由分子流体的冲击Hugoniot实验数据确定原分子之间和离解产物分子、原子相互间作用势参数的方法.在较低压强下,采用Ross硬球微扰理论软球修正模型确定原分子之间的相互作用势参数;在较高压强下,采用基于统计物理的化学平衡方法来确定分子离解后的分子和原子之间的相互作用势参数.与传统的由对应状态定律确定势函数参数的方法相比,所得到的势函数参数在很大的压强范围内都能较好地描述冲击实验.

关键词：高温高压化学平衡冲击Hugoniot实验

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4He状态方程的压致电离效应

4He状态方程的压致电离效应

第十八届中国高压科学学术会议

作者：李琼刘海风张弓木赵艳红卢果北京应用物理与计算数学研究所

氦是各种宇宙天体的主要组成元素,其热力学状态方程对于天体物理研究具有重要意义。状态方程研究的难点在于部分电离区,尤其是压致电离的准确描述。本文基于自洽液体微扰论和电离平衡模型研究4He状态方程的压致电离效应,揭示与压致电离...

氦是各种宇宙天体的主要组成元素,其热力学状态方程对于天体物理研究具有重要意义。状态方程研究的难点在于部分电离区,尤其是压致电离的准确描述。本文基于自洽液体微扰论和电离平衡模型研究4He状态方程的压致电离效应,揭示与压致电离相关的物理因素以及对状态方程的影响。在有限温度下,温致电离通常与压致电离同时存在。如图1所示,低密区以温致电离为主;高密区以压致电离为主;在中等密度区,由于温致电离受到抑制而压致电离尚微弱因而电离

关键词：

来源： cnki会议评论

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Mo高压熔化的分子动力学模拟

高压物理学报 2008年第1期22卷 53-56页

作者：张弓木刘海风段素青北京应用物理与计算数学研究所北京100088

采用第一原理方法计算了钼在零温下的结构,表明钼在500 GPa以下一直保持bcc结构(常温),与实验一致。在零压附近计算了E-V关系,利用Murnaghan物态方程拟合得到了零压体积及其模量,与实验结果符合得很好。采用第一原理分子动力学模拟了钼... 详细信息

采用第一原理方法计算了钼在零温下的结构,表明钼在500 GPa以下一直保持bcc结构(常温),与实验一致。在零压附近计算了E-V关系,利用Murnaghan物态方程拟合得到了零压体积及其模量,与实验结果符合得很好。采用第一原理分子动力学模拟了钼的高压熔化性质。采用NVT系综计算了128个原子的系统,初始构形为bcc结构,体积分别为0.01548、0.01219、0.01098、0.00984、0.00910 nm3/atom,计算了几个温度点,拟合得到了熔化曲线,熔化温度明显高于金刚石压砧(DAC)实验结果;将初始构形改变为fcc结构,模拟其熔化特性,得到的熔化温度明显下降,与激光加载DAC实验结果一致,认为可能的原因是钼熔化后形成的液体结构类似于fcc结构,而不是常态时的bcc结构。

关键词：第一原理分子动力学高压熔化钼