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立方氮化硅及其冲击波合成

高压物理学报 2007年第1期21卷 1-7页

作者：贺红亮中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

立方氮化硅是高温高压研究近期合成得到的一种新物相,与已经在工业上普遍使用的氮化硅的两种六方物相(α相和β相)相比,新物相的密度增加了26%,预期是一种新型功能材料。简要综述了立方氮化硅的研究进展和存在的问题,讨论了立方氮化硅... 详细信息

立方氮化硅是高温高压研究近期合成得到的一种新物相,与已经在工业上普遍使用的氮化硅的两种六方物相(α相和β相)相比,新物相的密度增加了26%,预期是一种新型功能材料。简要综述了立方氮化硅的研究进展和存在的问题,讨论了立方氮化硅的人工合成和相关物性研究、Ⅳ(A)族氮化物(Ge3N4、Sn3N4、C3N4)的高密度物相研究,以及后尖晶石相氮化物的实验和理论探索等问题。介绍了作者最近利用炸药爆轰加载技术开展的冲击波合成实验结果,以α相氮化硅为冲击压缩前驱体,实现了在单次冲击波压缩实验中合成出了克量级立方氮化硅粉体,为进一步开展立方氮化硅的性能研究奠定了基础。

关键词：立方氮化硅冲击波压缩合成

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高纯铝层裂的自由面速度剖面特征分析

高压物理学报 2011年第6期25卷 487-492页

作者：祁美兰罗超范端贺红亮武汉理工大学理学院湖北武汉430070 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室四川绵阳621900

采用任意反射面激光干涉测速(VISAR)系统,对高纯铝(纯度为99.999%)材料开展了层裂实验研究,获得了未完全层裂和完全层裂样品的自由面速度剖面。基于实验测量中观察到的层裂回跳(Pullback)信号的脉冲宽度、速度幅值差异以及回跳信号上升... 详细信息

采用任意反射面激光干涉测速(VISAR)系统,对高纯铝(纯度为99.999%)材料开展了层裂实验研究,获得了未完全层裂和完全层裂样品的自由面速度剖面。基于实验测量中观察到的层裂回跳(Pullback)信号的脉冲宽度、速度幅值差异以及回跳信号上升过程中的两次速度斜率变化特征,详细讨论了高纯铝材料从出现损伤到完全断裂的过程中波剖面演化的行为特征。结合"软回收"样品的细观分析,指出这些自由面速度变化特征可能与材料中应力波的能量释放速率以及材料中晶粒的断裂行为密切相关。研究结果可以为延性金属损伤断裂的演化过程提供有意义的认识。

关键词：高纯铝层裂自由面速度演化特征

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动态拉伸断裂的物理判据研究

高压物理学报 2013年第2期27卷 153-161页

作者：贺红亮中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

介绍了动态拉伸断裂"物理判据"的基本内涵,基本思想,实验依据和实验验证。基于对动态拉伸断裂细微观物理机制和过程特征的认识,建立了损伤度函数模型和逾渗软化函数,提出了两个损伤特征物理量,即聚集临界损伤度(Dl)和断裂临界损伤度(Df)... 详细信息

介绍了动态拉伸断裂"物理判据"的基本内涵,基本思想,实验依据和实验验证。基于对动态拉伸断裂细微观物理机制和过程特征的认识,建立了损伤度函数模型和逾渗软化函数,提出了两个损伤特征物理量,即聚集临界损伤度(Dl)和断裂临界损伤度(Df),描述了断裂事件由缓慢演化过渡到特征临界状态、再到灾变断裂的演化规律。该物理判据是动态拉伸断裂的一种物理约束,表征了材料失效破坏与损伤演化的内禀特性,为预测复杂加载应力和复杂几何构型的动态拉伸断裂问题提供了可能性。

关键词：拉伸断裂损伤演化物理判据

20#钢动态拉伸断裂行为及其临界损伤度研究

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固体力学学报 2008年第4期29卷 354-360页

作者：王永刚贺红亮宁波大学工学院力学与材料研究中心宁波315211 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室绵阳621900

首先对一维应变平面冲击载荷下20#钢的动态拉伸断裂行为进行了实验研究,考察了加载应力和拉伸应变率影响;然后基于损伤度函数模型,对实验进行了数值模拟研究,结果表明:模型中定义的特征物理量-断裂临界损伤度与外载荷条件(加载应力和拉... 详细信息

首先对一维应变平面冲击载荷下20#钢的动态拉伸断裂行为进行了实验研究,考察了加载应力和拉伸应变率影响;然后基于损伤度函数模型,对实验进行了数值模拟研究,结果表明:模型中定义的特征物理量-断裂临界损伤度与外载荷条件(加载应力和拉伸应变率)的无关性或不敏感性;最后,采用Ls-dyna动力有限元程序并嵌入损伤度函数模型,对滑移爆轰下20#钢柱壳内爆驱动层裂进行二维数值模拟研究,结果表明:一维应变平面层裂实验和模型计算确定的损伤模型参数,也适用于描述柱壳构形复杂应力环境下的动态拉伸断裂问题.从而初步证实了断裂临界损伤度可以看作是一个表征延性金属动态拉伸断裂的内禀物性参数.

关键词：动态拉伸断裂临界损伤度数值模拟

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高纯铜初始层裂的微损伤特性研究

物理学报 2015年第21期64卷 346-352页

作者：彭辉裴晓阳李平贺红亮柏劲松中国工程物理研究院流体物理研究所绵阳621900 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

本文对平面冲击加载下高纯铜初始层裂的微损伤特性进行了研究.利用准三维的表面轮廓测试技术,对冲击加载"软回收"的样品截面进行测试.通过对测试数据的重构、量化和统计分析,结果表明:拉伸应力持续时间和加载应力幅值的增加,都会加剧样... 详细信息

本文对平面冲击加载下高纯铜初始层裂的微损伤特性进行了研究.利用准三维的表面轮廓测试技术,对冲击加载"软回收"的样品截面进行测试.通过对测试数据的重构、量化和统计分析,结果表明:拉伸应力持续时间和加载应力幅值的增加,都会加剧样品内部损伤局域化程度.样品内损伤区域宽度是亚微米尺度的损伤演化的结果,并且亚微米尺度的演化速率随着拉伸应变率的增加而单调递增.通过统计获得了样品内微损伤的尺寸分布特征,并分析了其与损伤演化进程的关联.

关键词：高纯铜初始层裂微损伤特征

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冲击载荷下岩石的损伤特性分析

爆炸与冲击 1995年第3期15卷 241-246页

作者：贺红亮中国工程物理研究院流体物理研究所

把岩石类脆性材料受冲击波加载造成的损伤与弹性纵波速度的变化联系起来，定义了损伤度Ｄ，并且以辉长岩（Ｇａｂｂｒｏ）和石灰岩（Ｌｉｒｎｅｓｔｏｎｅ）为例，测量了冲击波加载后靶体的损伤度分布。同时对冲击加载后含损伤的辉长岩... 详细信息

把岩石类脆性材料受冲击波加载造成的损伤与弹性纵波速度的变化联系起来，定义了损伤度Ｄ，并且以辉长岩（Ｇａｂｂｒｏ）和石灰岩（Ｌｉｒｎｅｓｔｏｎｅ）为例，测量了冲击波加载后靶体的损伤度分布。同时对冲击加载后含损伤的辉长岩，测量了一维准静压下弹性纵波速度的变化和抗压强度，分析了含损伤材料的静力学行为。

关键词：冲击波损伤岩石力学

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设计脆性材料的冲击塑性

物理学报 2015年第18期64卷 456-463页

作者：姜太龙喻寅宦强李永强贺红亮东北大学理学院沈阳110819 中国工程物理研究院流体物理研究所、冲击波物理与爆轰物理实验室绵阳621900

通过微结构设计提升脆性功能材料的冲击塑性,将有助于避免或延缓失效的发生.提出在脆性材料中植入特定的微小孔洞以改善其冲击塑性的设计方法.采用一种能够定量表现脆性材料力学性质的格点-弹簧模型、研究了孔洞排布方式对脆性材料冲击... 详细信息

通过微结构设计提升脆性功能材料的冲击塑性,将有助于避免或延缓失效的发生.提出在脆性材料中植入特定的微小孔洞以改善其冲击塑性的设计方法.采用一种能够定量表现脆性材料力学性质的格点-弹簧模型、研究了孔洞排布方式对脆性材料冲击响应的影响.孔洞随机排布的多孔脆性材料具有明显高于致密脆性材料的冲击塑性,而设计规则的孔洞排布方式将有助于进一步提升脆性材料的冲击塑性.对150 m/s活塞冲击下气孔率5%的多孔样品的介观变形特征分析表明,孔洞规则排布的样品中孔洞贯通和体积收缩变形占主导,而孔洞随机排布的样品中剪切裂纹长距离扩展和滑移与转动变形占主导.尽管在宏观的Hugoniot应力-应变曲线上,两种孔洞排布方式的样品都表现出三段式响应特征(线弹性阶段、塌缩变形阶段和滑移与转动变形阶段),但孔洞规则排布时孔洞塌缩变形阶段对整体冲击塑性的贡献更大.研究揭示的规则排布孔洞增强脆性材料冲击塑性的原理,将有助于脆性材料冲击诱导功能失效的预防.

关键词：脆性材料孔洞排布介观变形冲击响应

基于微孔洞长大惯性机制的动态拉伸断裂模型构建

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高压物理学报 2012年第3期26卷 294-300页

作者：王焕然王永刚贺红亮宁波大学工学院力学与材料研究中心浙江宁波315211 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

采用圆柱体胞模型分析方法,对球形微孔洞在不同加载应变率条件下的动力学响应行为进行了有限元分析,计算结果表明:在微孔洞稳定增长阶段,惯性对微孔洞的快速增长起着关键性作用,其它因素的影响基本可以忽略,微孔洞半径增长率与平均应力... 详细信息

采用圆柱体胞模型分析方法,对球形微孔洞在不同加载应变率条件下的动力学响应行为进行了有限元分析,计算结果表明:在微孔洞稳定增长阶段,惯性对微孔洞的快速增长起着关键性作用,其它因素的影响基本可以忽略,微孔洞半径增长率与平均应力的平方根成正比。提出了一个微孔洞增长惯性机制的损伤度演化方程,结合逾渗软化函数描述微孔洞聚集行为,从而构建了一个新的动态拉伸断裂模型,并通过自定义材料模型子程序,把断裂模型嵌入LS-DYNA程序中,对无氧铜平板撞击层裂实验进行了数值模拟研究,计算结果与实验结果的比较令人满意,初步检验了新模型的实用性。

关键词：固体力学微孔洞长大惯性动态拉伸断裂

强激光辐照下纳米铜动态拉伸型断裂的数值模拟

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强激光与粒子束 2009年第11期21卷 1623-1627页

作者：王永刚贺红亮宁波大学力学与材料科学研究中心浙江宁波315211 中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理实验室四川绵阳621900

基于强激光辐照加载下纳米铜的层裂实验,采用含逾渗软化函数的损伤度函数模型对实验结果进行了数值模拟研究。强激光加载条件被简化为高斯分布脉冲压力施加在镍合金基体的前表面上。数值计算结果显示:损伤演化明显地改变了试样中波传播... 详细信息

基于强激光辐照加载下纳米铜的层裂实验,采用含逾渗软化函数的损伤度函数模型对实验结果进行了数值模拟研究。强激光加载条件被简化为高斯分布脉冲压力施加在镍合金基体的前表面上。数值计算结果显示:损伤演化明显地改变了试样中波传播特性,无论是对微损伤还是完全层裂的试样,计算都较好地再现了实测自由面速度剖面,表明了含逾渗软化函数的损伤度函数模型在强激光加载条件下纳米铜层裂问题分析中具有较好适用性。

关键词：纳米铜含逾渗软化函数层裂数值模拟