磁驱动冲击与斜波复合加载实验技术及数据处理方法研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11702276
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A1202.冲击动力学
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Combining the characteristics of shock compression and ramp wave compression, to realize a new thermodynamic path controllable impact-ramp loading experimental technique for material properties investigating off-principle and in wide pressure and temperature range, can provide a new way to study on the thermodynamic path dependent behaviors of materials such as high temperature and high pressure EOS modification and phase transition mechanism research etc.. Based on the magnetically driven experimental device, the project intends to establish a new thermodynamic path controllable impact-ramp loading experimental technique. By the output pulse adjustment and the load regional structure design and optimization, a quasi-isentropic compression loading method is changed to the shock-isentropic compression loading method in which the shock amplitude could be controlled. The iterative Lagrange analysis (ILA) data processing method will be established and improved to realize experimental data processing even when the problems of weak shock wave and impedance mismatch between the samples and windows, which can enhance the understanding of the law of propagation wave under complex thermodynamic path loading and expand the research ability of material properties in wide pressure and temperature range.
结合冲击压缩和斜波压缩加载技术的特点,实现可控的冲击-斜波热力学路径动态加载,探索偏离基本参考线的宽广热力学空间内材料的动力学行为,可为目前材料高温高压状态方程的修正、材料相变机制研究等过程相关的材料的热力学行为研究提供新的研究途径。. 项目基于磁驱动实验装置,建立热力学路径可控的冲击-斜波压缩动力学加载实验技术,通过脉冲输出功率的调整以及基于材料动力学特性的负载区域结构设计与优化,实现将单一的准等熵压缩加载方式提升为冲击幅值可控的冲击-准等熵压缩加载。建立和完善基于迭代拉格朗日分析(Iterative Lagrangian Analysis)的数据处理方法,实现被测样品与窗口阻抗失配、弱冲击等问题的数据处理。提升对复杂热力学路径加载下材料中波传播规律的深入理解,拓展宽广压力和温度区间材料物性的研究能力。

结项摘要

材料在宽广的压力和温度区间的物性研究是认识自然界各种复杂热动力学过程的有效手段,目前的高压动力学加载手段基于冲击压缩加载技术和斜波压缩加载技术,可实现材料的冲击加载和斜波加载,获得沿雨贡纽线和准等熵压缩线的材料状态、相变和材料强度等信息。然而,对于偏离基本参考线的宽广热力学空间,材料往往经历多种状态,表现出单一热力学路径下不一样的力学行为,很难在单一的冲击加载下实现。结合冲击压缩和斜波压缩加载技术的特点,实现可控的冲击-斜波热力学路径动态加载,探索偏离基本参考线的宽广热力学空间内材料的动力学行为,对于目前材料高温高压状态方程的修正、材料相变机制的研究、实验天体物理等研究具有重要意义。. 项目基于磁驱动实验装置,将冲击加载和斜波压缩加载结合,建立热力学路径可控的冲击-斜波压缩动力学加载实验技术,通过脉冲输出功率的调整以及基于材料动力学特性的负载区域结构设计与优化,实现将单一的准等熵压缩加载方式提升为冲击幅值可控的冲击-准等熵压缩加载,相关实验技术应用于金属材料锆的相变研究、高能炸药RDX的动力学特性研究、PMMA材料的动力学响应研究,结合建立的基于迭代拉格朗日分析(Iterative Lagrangian Analysis)的数据处理方法,实现被测样品与窗口阻抗失配、弱冲击等问题的数据处理,获得了锆、RDX晶体相变相关信息,获得了研究对象在动载下偏离基本参考线的热力学空间的动力学响应数据。相关研究结果提升了对复杂热力学路径加载下材料中波传播规律的深入理解,拓展了宽广压力和温度区间材料物性的研究能力。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
斜波压缩下锡的相变动力学特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    种涛;赵剑衡;谭福利;王桂吉
  • 通讯作者:
    王桂吉
RDX 单晶炸药的冲击-斜波加载实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    种涛;莫建军;蔡进涛;王桂吉
  • 通讯作者:
    王桂吉
斜波压缩下RDX单晶的动力学特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    种涛;莫建军;郑贤旭;傅华;赵剑衡;蔡进涛
  • 通讯作者:
    蔡进涛
斜波压缩下 PBX⁃59 未反应固体炸药的状态方程
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    含能材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    种涛;蔡进涛;王桂吉
  • 通讯作者:
    王桂吉
冲击-斜波加载下锆的动力学特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    中国科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    种涛;莫建军;唐志平;赵剑衡
  • 通讯作者:
    赵剑衡
共 5 条
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其他文献

磁驱动等熵压缩实验构形的磁流体力学计算模拟
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    力学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡进涛;王桂吉;谭福利;赵剑衡
  • 通讯作者:
    赵剑衡
固体炸药的磁驱动准等熵压缩实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡进涛;王桂吉;赵剑衡;莫建军;翁继东;吴刚;赵锋
  • 通讯作者:
    赵锋
5GPa内JO-9159炸药的磁驱动准等熵压缩响应特性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    含能材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡进涛;赵锋;王桂吉;赵剑衡;翁继东;吴刚
  • 通讯作者:
    吴刚
磁驱动准等熵压缩铝物理量的数值分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    罗斌强;王桂吉;蔡进涛;谭福利
  • 通讯作者:
    谭福利
准等熵压缩下氟橡胶F2311的动力学行为实验研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    高压物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡进涛;王桂吉;张红平;赵锋;吴刚;陶彦辉
  • 通讯作者:
    陶彦辉
共 6 条
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