含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算

何源 何勇 王传婷 潘绪超 焦俊杰 郭磊 杨相礼 李铨

何源, 何勇, 王传婷, 潘绪超, 焦俊杰, 郭磊, 杨相礼, 李铨. 含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(1): 217-223. doi: 10.11883/bzycj-2017-0034
引用本文: 何源, 何勇, 王传婷, 潘绪超, 焦俊杰, 郭磊, 杨相礼, 李铨. 含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算[J]. 爆炸与冲击, 2018, 38(1): 217-223. doi: 10.11883/bzycj-2017-0034
HE Yuan, HE Yong, WANG Chuanting, PAN Xuchao, JIAO Junjie, GUO Lei, YANG Xiangli, LI Quan. Theoretical calculation of shock compression properties of MESMs with electronic thermal motion effect[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(1): 217-223. doi: 10.11883/bzycj-2017-0034
Citation: HE Yuan, HE Yong, WANG Chuanting, PAN Xuchao, JIAO Junjie, GUO Lei, YANG Xiangli, LI Quan. Theoretical calculation of shock compression properties of MESMs with electronic thermal motion effect[J]. Explosion And Shock Waves, 2018, 38(1): 217-223. doi: 10.11883/bzycj-2017-0034

含电子相影响的多功能含能结构材料冲击压缩理论计算

doi: 10.11883/bzycj-2017-0034
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51301093

详细信息
    作者简介:

    何源(1983—), 男, 博士, 讲师, heyuan@njust.edu.cn

  • “第十一届全国爆炸力学学术会议”推荐论文
  • 中图分类号: O346.3

Theoretical calculation of shock compression properties of MESMs with electronic thermal motion effect

  • 摘要: 为了更好地描述疏松态金属材料的冲击压缩特性,基于托马斯-费米原子统计模型,研究金属晶体中电子热行为对系统内粒子数、内能、压强等参数的影响,修改了描述疏松金属材料的Wu-Jing模型中的参数R的计算方法。结合混合物的冷能叠加原理,得到考虑电子相影响的疏松态混合物物态方程。并对不同配比的密实态W/Cu合金、不同疏松度的Al/Ni合金的典型多功能含能结构材料进行计算,获得其冲击压力-比容关系及冲击波速度-粒子速度关系,计算结果与实验结果吻合较好。结果表明,本文中模型对未反应条件下的金属材料冲击压缩特性预测较好;疏松材料的冲击压力-粒子速度关系并不呈现出密实材料的近似线性关系,其冲击压缩过程分为压实前和压实后2个明显的阶段;多功能含能结构材料的冲击压缩特性受材料孔隙率、材料配比等影响明显。
    1)  “第十一届全国爆炸力学学术会议”推荐论文
  • 图  1  不同配比合金的压力与比容关系

    Figure  1.  Relationship between pressure and specific volume for the alloy with different content ratios

    图  2  不同配比合金的us-up拟合曲线

    Figure  2.  us-up fitted curve of alloy with different content ratios

    图  3  不同理论密实度时Al/Ni的us-up拟合关系

    Figure  3.  us-up fitted curves of Al/Ni materials with different dense degrees

    表  1  材料计算参数[7]

    Table  1.   Material parameters for calculation[7]

    材料 ρ0/(g·cm-3) C0/(km·s-1) λ γ0 αV/(10-5 K) Y/GPa
    2024Al 2.784 5.370 2.290 2.18 6.93 0.276
    Ni 8.875 4.590 1.440 2.00 3.81 0.380
    Cu 8.924 3.973 1.498 1.97 5.01 0.448
    W 19.200 4.040 1.230 1.78 1.38 1.729
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-22
  • 修回日期:  2017-05-27
  • 刊出日期:  2018-01-25

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