两点侧面对称起爆下不同金属的激波斜碰行为

研究对称起爆加载下金属样品内激波斜碰的早期动态力学行为,对分析其后续的动态演化与失效机制有着重要的意义。结合激波极曲线理论和数值模拟方法,开展两点侧面对称起爆加载下金属铅(Lead,Pb)、无氧铜(Oxygen-free high conductive copper,Cu-OFHC)和钨合金(W-Ni-Fe alloy,W4Ni2Fe)的动态行为研究。利用激波极曲线方法和Hugoniot状态方程,得到3种金属激波反射形式发生转变时入射角和入射压力临界值之间的关系,并基于此结果分析仿真中3种金属内激波的对称斜碰特征。模拟结果显示3种金属都发生了马赫反射,吻合理论预测。通过对比3种金属内部横向同一区域的压力剖面发现:Pb的马赫杆宽度远大于Cu-OFHC和W4Ni2Fe;Pb中由入射激波、马赫杆和反射激波形成的三波加载区域也大于后两者,分析认为主要原因是Pb中的声速远小于后两者,造成碰撞区内激波相互作用的差异。基于自由面的速度历史剖面和判定准则估算这3种金属中最终形成的马赫杆宽度并讨论碰撞区的动态演化特征。结合对金属内部压力及自由面速度剖面的分析建立斜激波对称碰撞动态演化模型,为深入认识碰撞区的动态力学行为提供了理论支持。