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窗口声阻抗对锆相变动力学的影响  
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【英文篇名】 Phase transformation kinetics of zirconium under ramp wave loading with different windows
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【作者】 种涛; 王桂吉; 谭福利; 赵剑衡; 唐志平;
【英文作者】 Chong Tao; Wang Gui-Ji; Tan Fu-Li; Zhao Jian-Heng; Tang Zhi-Ping; Institute of Fluid Physics; China Academy of Engineering Physics; Department of Modern Mechanics; University of Science and Technology of China;
【作者单位】 中国工程物理研究院流体物理研究所; 中国科学技术大学近代力学系;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 07期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 多相状态方程; 相变; 斜波压缩; 声阻抗;
【英文关键词】 multiphase equation of state; phase transition; ramp wave compression; acoustic impedance;
【摘要】 基于磁驱动加载装置CQ-4开展了锆的斜波压缩相变实验,研究了锆样品后表面窗口声阻抗对相变波形的影响.实验结果显示,锆后表面为较低声阻抗窗口(自由面和LiF窗口)时,相变起始对应的特征粒子速度约331.0 m/s,而高阻抗蓝宝石窗口时,特征粒子速度约301.9 m/s,特征速度对应的压力从约9.14 GPa下降到8.27 GPa.相变对应的速度特征拐点是与多种因素相关的实验信息,因此它对应的压力并不是材料属性参数相变压力.结合基于热力学Helmholtz自由能的多相状态方程和非平衡相变动力学方程开展了锆的相变动力学数值模拟研究,相变弛豫时间为30 ns,计算结果与三种情况的实验结果符合良好,可以较好地模拟斜波压缩下锆的弹塑性转变、相变等物理过程.在压力-比容和温度-压力热力学平面,相变前锆的准等熵线与冲击绝热线差异很小,相变后准等熵线都位于冲击绝热线下方,随着压力的增加准等熵线和冲击绝线偏差越来越大,温度-压力平面中在20 GPa时相差约100 K.相变开始后,由于相变引起比容的间断,导致锆的拉氏声速迅速下降约7%,相变完成后拉氏声速恢复到体波声速.
【英文摘要】 The effect of window acoustic impedance on the wave profile of phase transition of zirconium under ramp wave compression is investigated in experiment and simulation. In the experiments, a ramp wave driven by magnetic pressure is applied to the zirconium samples backed windows with different acoustic impedances such as LiF, sapphire and free surface based on the compact pulsed power generator CQ-4. The experimental wave profiles measured by an advanced laser interference velocimeter show that the characteri...
【基金】 国家自然科学基金委重大科研仪器设备研制专项(批准号:11327803); 四川省青年科技创新研究团队专项计划项目(批准号:2016TD0022); 科学挑战专题(批准号:JCKY2016212A501)资助的课题~~
【更新日期】 2018-04-28
【分类号】 O414.13
【正文快照】 1引言磁驱动斜波加载技术是一种可对材料进行平滑上升压缩的新型实验技术,每发实验对应热力学路径中的一条准等熵线.由热力学理论可知,等熵线介于等温线和Hugomot线之间,因此,斜波加载技术是对准静态和冲击加载技术的补充,具有重要的科学价值.与冲击加载技术相比,斜波加载是一?

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