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钒的冲击熔化原位X射线衍射测量研究

物理学报 2022年第7期71卷 290-297页

作者：华颖鑫陈小辉李俊郝龙孙毅王玉峰耿华运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重点实验室绵阳621900

高压结构与相变研究对理解物质在极端压缩条件下的性质变化和动力学响应行为具有重要的科学价值,然而部分过渡金属的动/静高压熔化线差异一直是多年来悬而未解的科学难题.其中动、静高压固-液相界幅值差异最大的是第五副族金属,以钒最... 详细信息

高压结构与相变研究对理解物质在极端压缩条件下的性质变化和动力学响应行为具有重要的科学价值,然而部分过渡金属的动/静高压熔化线差异一直是多年来悬而未解的科学难题.其中动、静高压固-液相界幅值差异最大的是第五副族金属,以钒最为反常,至今仍缺乏自洽的物理认识和理解.本文采用高能脉冲激光驱动的瞬态X射线衍射诊断技术,对冲击压缩下钒的熔化特性进行了研究,首次获取了冲击压缩下钒在200 GPa范围内的晶体结构响应随压力变化的衍射图谱.研究发现,冲击压力为155 GPa时,钒仍保持固态bcc相;至约190 GPa时转变为液态.这一结果否定了早期确定的静压熔化线,与最新的冲击熔化线及高温高压相图符合,为钒高压熔化线的统一认识提供了新的微观实验证据.本工作亦可推广至其他材料熔化特性的研究工作中.

关键词：钒过渡金属冲击熔化原位X射线衍射高功率激光

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地下实验室·深地观测·科学问题——来自深地多物理场观测的启示

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中国科学:地球科学 2025年第2期55卷 348-366页

作者：任辉启王赟陈畅付广裕邱隆清郭良辉谢成良贺永胜孙和平滕吉文军事科学院国防工程研究院北京100850 中国地质大学(北京) 陆内火山与地震教育部重点实验室地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场... 详细信息

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场的观测研究应慎重使用地下实验室和深地实验室这一术语;并进一步介绍了我国煤矿井下巷道所具有的大空间、超静与超净特点,以及与山体隧道空腔和钻孔观测相比,煤矿巷道观测所表现出的超高精度长期稳定观测优势.围绕深地科学观测所针对的基础科学问题,文章展示了深地实现的高信噪比微弱震感知能力十分有利于地球介质结构反演精度的提高,深地超导重力观测使得慢地震的捕获和研究成为可能,深地实现的fT级超导磁测则使得Schumann谐振的固体地球衰减特征探索,以及与脑磁、心磁的交叉学科研究成为可能;同时揭示了高精度量子仪器研发需要考虑弱磁扰动可能产生的影响.最后,从深地超高精度多物理场联测及其相互关系研究的角度,讨论了深地实验室对“深空”和“深海”专项的可能支撑作用,强调深地观测平台及其装备技术是系列科学问题解决的基础,以期引起地球科学、物理等学科领域对深地实验室与高精度科学观测的重视.

关键词：深部地下多物理场超高精度测震 Schumann共振

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金属铝固液气完全物态方程研究

物理学报 2014年第11期63卷 224-229页

作者：于继东李平王文强吴强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重点实验室绵阳621900

基于GRAY模型建立了金属铝的固液气三相完全物态方程,并与等温压缩线、Hugoniot线、熔化线以及零压热力学函数的实验结果进行对比,表明本物态方程可合理描述金属铝在宽广热力学空间的热力学状态.

关键词： Helmholtz自由能 GRAY三相物态方程金属铝

微秒脉冲电场下Pb0．99(Zr0．95Ti0．05)0．98Nb0．02O3陶瓷击穿过程电阻变化规律

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物理学报 2017年第11期66卷 299-304页

作者：刘艺杨佳李兴谷伟高志鹏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重点实验室绵阳621900

陶瓷作为应用非常广泛的一种材料,其电击穿问题一直是研究的重点和热点.由于击穿过程涉及热、光、电多场耦合效应,目前还没有一个普适的模型能够解释陶瓷击穿问题.针对此问题进行分析,实验中采用脉冲高压发生装置击穿陶瓷,通过对陶瓷击... 详细信息

陶瓷作为应用非常广泛的一种材料,其电击穿问题一直是研究的重点和热点.由于击穿过程涉及热、光、电多场耦合效应,目前还没有一个普适的模型能够解释陶瓷击穿问题.针对此问题进行分析,实验中采用脉冲高压发生装置击穿陶瓷,通过对陶瓷击穿过程中等效电阻的研究,揭示了PZT95/5陶瓷样品体击穿和沿面闪络形成过程的异同.结果显示,在两种击穿模式下,陶瓷样品内部均会在40 ns左右形成导电通道,陶瓷等效电阻急剧下降至10~5?量级;然后体击穿与沿面闪络的导电通道以不同的速率继续扩展;电阻减小速率与导电通道上载流子的浓度有关,二者的等效电阻以不同速率减小,直至导电通道达到稳定.

关键词： Pb0.99(Zr0.95Ti0.05)0.98Nb0.02O3 脉冲高压击穿等效电阻

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压气机性能的叶尖间隙敏感性分析方法研究

工程热物理学报 2025年第2期46卷 417-428页

作者：熊泽辉于贤君刘珂杨鹏飞刘宝杰北京航空航天大学航空发动机研究院北京100191 航空发动机气动热力国防科技重点实验室北京100191 太行国家实验室成都610000

为了研究无量纲叶尖间隙定义方式对压气机性能影响评估结果的差异,以涵盖四种负荷系数、五种展弦比和五种不同大小间隙的单级亚音压气机数值数据库为研究基础,详细分析了不同无量纲叶尖间隙定义方式对转子尖部性能影响的差异,明确了对... 详细信息

为了研究无量纲叶尖间隙定义方式对压气机性能影响评估结果的差异,以涵盖四种负荷系数、五种展弦比和五种不同大小间隙的单级亚音压气机数值数据库为研究基础,详细分析了不同无量纲叶尖间隙定义方式对转子尖部性能影响的差异,明确了对不同性能参数评估时更加合理的间隙无量纲定义方式。最后,采用非线性回归方法归纳了压气机性能影响的敏感性经验公式。结果表明:在分析压气机效率参数时应以转子叶高对间隙尺寸做无量纲,而在分析压升参数时应以转子弦长做无量纲。从各个设计参数的敏感性相对大小关系来看,间隙对性能敏感性的影响最大,其次是负荷系数,而展弦比对性能敏感性的影响最小。

关键词：轴流压气机叶尖泄漏流数值模拟压气机性能敏感性分析

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约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验

含能材料 2019年第12期27卷 1056-1061页

作者：尚海林杨洁李涛傅华胡海波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重点实验室

为了研究约束装药裂缝中的燃烧演化规律,获取典型尺寸裂缝中的对流燃烧特性,加深对意外事故条件下武器装药发生点火后转变为高烈度反应过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对约束条件下某奥克托今(HMX)... 详细信息

为了研究约束装药裂缝中的燃烧演化规律,获取典型尺寸裂缝中的对流燃烧特性,加深对意外事故条件下武器装药发生点火后转变为高烈度反应过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对约束条件下某奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)(HMX质量分数为95%)不同宽度预置裂缝(50,100,200μm)中燃烧演化过程开展了实验研究。结果表明,约束装药内部50μm宽裂缝中的对流燃烧能够产生超过250 MPa的压力,燃烧波阵面传播速度超过400 m·s^-1;裂缝越宽,对流燃烧产生的峰值压力越低,燃烧波阵面传播速度越快;炸药裂缝中的对流燃烧演化主要包含4个阶段:较低压力梯度下点火药燃烧产物的早期对流传播(炸药表面未反应);产物气体的稳定对流传播伴随炸药表面燃烧导致的裂缝增压过程;炸药大量燃烧导致急速增压伴随约束壳体变形和炸药破裂;极端高压下约束壳体的解体泄压过程。

关键词：裂缝约束对流燃烧增压

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钒的高压声速测量

物理学报 2014年第2期63卷 240-243页

作者：俞宇颖谭叶戴诚达李雪梅李英华谭华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重点实验室绵阳621900

采用反向碰撞方法进行了钒冲击实验,利用激光干涉测速技术对V/LiF窗口界面粒子速度剖面进行测量.通过对粒子速度剖面的分析获得了32—88 GPa压力范围内钒的高压声速.实验获得的声速-冲击压力关系在约60 GPa存在间断,表明钒发生了冲击相... 详细信息

采用反向碰撞方法进行了钒冲击实验,利用激光干涉测速技术对V/LiF窗口界面粒子速度剖面进行测量.通过对粒子速度剖面的分析获得了32—88 GPa压力范围内钒的高压声速.实验获得的声速-冲击压力关系在约60 GPa存在间断,表明钒发生了冲击相变.相变压力与静高压实验结果及第一性原理计算结果基本一致.

关键词：声速相变冲击加载钒

未反应JOB-9003炸药冲击Hugoniot关系测试

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高压物理学报 2009年第6期23卷 427-432页

作者：傅华谭多望李金河李涛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

利用"粒子速度对比法"实验技术,通过电磁粒子速度计测量了PMMA飞片同时撞击PMMA样品与待测炸药样品界面的粒子速度u1和u2,获得了未反应JOB-9003炸药的冲击Hugoniot关系;利用叠加原理和疏松材料冲击绝热线的计算方法,对未反应炸药的冲击... 详细信息

利用"粒子速度对比法"实验技术,通过电磁粒子速度计测量了PMMA飞片同时撞击PMMA样品与待测炸药样品界面的粒子速度u1和u2,获得了未反应JOB-9003炸药的冲击Hugoniot关系;利用叠加原理和疏松材料冲击绝热线的计算方法,对未反应炸药的冲击绝热线进行了计算。计算结果与实验数据符合较好。

关键词：粒子速度对比法 JOB-9003炸药冲击Hugoniot关系

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爆炸膨胀环实验数据处理方法讨论

爆炸与冲击 2010年第5期30卷 505-510页

作者：汤铁钢桂毓林李庆忠陈永涛童慧峰刘仓理中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰波物理国防科技重点实验室四川绵阳621900

采用线性关系式及多项式对爆炸膨胀环速度曲线上不同长度的数据窗口进行拟合,获得了应力应变关系,结果表明数据窗口的选取是膨胀环实验数据处理的基础;同时发现当拟合关系式高于2次时,获得的应力应变关系从形式上偏离了物理规律。对数... 详细信息

采用线性关系式及多项式对爆炸膨胀环速度曲线上不同长度的数据窗口进行拟合,获得了应力应变关系,结果表明数据窗口的选取是膨胀环实验数据处理的基础;同时发现当拟合关系式高于2次时,获得的应力应变关系从形式上偏离了物理规律。对数据进行高阶光滑后采用差分方法直接处理,可以更好地反映膨胀环速度历史与瞬时应力之间的关系,澄清了2次以上关系式拟合处理得到的应力应变关系偏离物理规律并不是由数据处理方法造成的,而是由速度点测试的不确定性造成的。

关键词：爆炸力学数据处理拟合关系式膨胀环差分