北京诗人种涛诗歌四首

红楼一梦,冬游大观园,秋色初凋残.繁华能几时,红楼一梦远.大观园内园观大,红楼梦里梦楼红.离恨天上离恨锁,灌愁海中灌愁钟.癞头和尚屡度化,跛足道人常点醒.

一种同步研究透明材料折射率和动力学特性的实验方法

基于电磁加载装置CQ-4,建立了一种同步开展透明材料折射率和高压声速测量的实验方法.完成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)窗口材料14 GPa斜波压缩实验,利用多点双光源外差位移干涉测速仪(dual laser heterodyne velocimetry,DLHV),获得了PMMA样品后表面的速度历史曲线.速度曲线表现出明显的双波结构,表明PMMA样品出现了弹塑性转变.通过实验数据处理,一发实验同步获取了PMMA的折射率-粒子速度光学特性和拉氏声速-粒子速度动力学特性.

一种耦合电路分析的磁驱动飞片数值计算方法

分析了磁驱动飞片实验和数值计算的研究现状。根据磁驱动实验装置等效电路建立了可带入参数为表达式的电路计算程序。利用建立好的电路计算程序结合LS-DYNA980MHD计算软件,建立了一种可以耦合电路分析的磁驱动飞片计算方法。采用这种方法模拟了CQ-4的发射飞片实验,计算结果与实验基本符合。最后分析了极板长度h分别为20、25、30mm并且充电电压73kV时磁驱动飞片的速度和平面性,认为实验中极板长度取25mm比较合适。

斜波压缩下锡的相变和层裂行为

获取不同热力学路径下锡的动态响应实验数据,是深入研究其相变和损伤物理过程的基础.利用小型磁驱装置CQ-4完成了金属锡的斜波加载实验,获取了锡含有相变和层裂损伤物理信息的实验数据.实验结果显示,在加载段锡依次经历了弹塑性转变和β-γ相变两种物理过程,屈服强度约0.194 GPa,相变压力随着锡厚度的增加从7.54 GPa减小到7.14 GPa.在卸载段出现了明显的层裂损伤,层裂强度约1.1 GPa,与相同加载压力下冲击实验结果有巨大差异,层裂片厚度约0.38 mm.结合由锡的多相Helmholtz自由能计算的多相状态方程、Hayes相变动力学方程和损伤度理论,对斜波压缩实验过程进行一维流体动力学数值模拟,计算结果可以很好描述锡的弹塑性转变、相变和层裂三个物理过程.

电磁驱动高能量密度动力学实验的一维磁流体力学多物理场数值模拟平台:SSS-MHD

超高压、超高密度物质状态生成和性质研究是当代极端物理学的重要前沿领域,电磁驱动的高能量密度物理实验对于该领域的意义尤为重要。这类实验虽然形式上多种多样,但在物理上有内在统一性,即均以力学守恒定律和宏观电磁理论为基本框架。为了建立统一数值模拟平台、依靠负载电流实验数据(或驱动电路真实数据)确定各种极端实验条件下负载构形的力学运动及其与各个物理场的耦合问题,将经受大量实际检验的冲击、爆轰动力学和激光效应计算的一维拉格朗日编码SSS,实质性扩展成为磁流体力学多物理场耦合编码SSS-MHD。对于具有典型意义的平面准等熵斜波压缩、高速平面固体飞片发射、固体套筒电磁内爆和炸药内爆磁通量压缩实验等各类高能量密度动力学实验案例的模拟计算结果表明,编码SSS-MHD计算与美国Z装置、中国CQ和CJ系列装置的实验及美国编码ALEGRA-1D和2D计算数据的相对偏差基本不超过5%。该数值模拟平台为极端材料动力学实验(包括气体、液体、化合物和金属)提供了有力的支撑,还将有助于多维磁流体力学多物理场编码的开发。

非冲击点火反应驱动的吉帕级缓前沿斜波加载技术

为研究在吉帕、十微秒级缓前沿斜波作用下压装PBX炸药基体中微介观热点点火行为,设计了一种强约束压装PBX炸药非冲击点火反应驱动的斜波加载装置,基于炸药层流燃烧的燃速模型和自编的二维轴对称有限差分程序对装置输出的压力波形特性进行了分析,讨论了燃烧过程中加载炸药破碎程度和装置结构参数(壳体和隔层厚度)对输出波形的影响。计算结果表明,加载炸药破碎形成的燃烧比表面积大小是影响非冲击点火反应压力演化的关键因素,燃烧比表面积越大,输出的斜波压力越大,峰值压力可达吉帕以上,对应的压力上升前沿可从数十微秒降至数微秒。加载炸药外部壳体厚度即约束强度对非冲击点火反应产生的压力大小影响显著,壳体越厚输出的斜波压力越大。加载炸药与受试炸药之间的隔层厚度直接关系到输出至受试炸药处的斜波压力大小,随着隔层厚度的增大,输出的斜波压力以近似指数的关系衰减。参考计算结果完成了装置的结构设计,对受试PBX炸药进行了斜波加载实验,采用PVDF测得受试炸药入射界面处的压力为1.6 GPa、前沿宽度为25µs,初步证明了采用强约束压装PBX炸药非冲击点火反应实现吉帕、十微秒级斜波压力输出的可行性。

四磨汤口服液治疗稳定性胸腰椎骨折后胃肠功能障碍的疗效观察

目的:评价四磨汤口服液对稳定性胸腰椎骨折胃肠功能障碍的疗效。方法:2005年5月至2008年7月,将81例稳定性胸腰椎骨折患者按入组先后随机数字表法分为治疗组41例和对照组40例,其中治疗组男32例,女9例,年龄21～55岁,平均(47.19±5.18)岁,病程1～45 h,平均(7.83±1.29)h;对照组男30例,女10例,年龄20～54岁,平均(46.31±3.72)岁,病程1.5～43 h,平均(8.15±1.63)h。治疗组服用四磨汤口服液,对照组给予新斯的明双足三里穴封,比较两组胃肠道功能恢复情况、肛门首次排气时间。结果:治疗组胃肠道功能恢复时间(7.27±3.14)h明显短于对照组(10.12±3.62)h;治疗组肛门首次排气时间(15.39±13.70)h明显短于对照组(24.02±18.11)h;治疗组的总有效率明显高于对照组。结论:对稳定性胸腰椎骨折后胃肠功能障碍的恢复,两种方法治疗均有效,但四磨汤口服液疗效优于新斯的明,并且不良反应少。

窗口声阻抗对锆相变动力学的影响

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.

人工颈椎间盘置换的疗效及其对相邻非责任节段失稳的影响

目的:观察相邻非责任节段失稳颈椎病患者Bryan人工颈椎间盘置换术后的临床疗效及失稳节段的影像学变化。方法:2005年7月～2009年1月在我院行Bryan人工颈椎间盘置换术且术后随访36个月以上的43例颈椎病患者中,9例术前存在置换相邻节段失稳,男4例,女5例;年龄26～43岁,平均33.5岁。术前JOA评分为7～13(10.16±3.17)分,颈痛VAS为1～7(4.3±2.7)分。术前均经颈椎正侧位与屈伸动力位X线片及颈椎MRI证实存在手术相邻节段影像学失稳,但为非责任节段。C4/5置换、C5/6失稳1例;C5/6置换4例,其中C4/5失稳3例,C6/7失稳1例;C6/7置换、C5/6失稳2例;双节段置换2例:C4/5、C5/6与C5/6、C6/7各1例,均为头端相邻节段失稳。术后1周及术后3、6、12、24、36个月行JOA评分、颈痛VAS评分及Odom评分评估手术临床疗效;术前及术后3、6、12、24、36个月在颈椎动力位X线片上测量置换节段、失稳节段、颈椎整体活动度(C2～C7)及颈椎曲度。结果:术后1周JOA评分、颈痛VAS评分与术前比较无统计学差异(P>0.05),术后3、6、12、24、36个月JOA评分、颈痛VAS评分较术前明显改善,差异有统计学意义(P<0.05)。术后1周和3个月时Odom评分均为优6例、良1例、可2例,优良率为77.8%;术后6个月优6例、良2例、可1例,优良率为88.9%;术后12、24及36个月,Odom评分均为优7例、良1例、可1例,优良率为88.9%。术后3、6、12个月置换节段、失稳节段的活动度和颈椎曲度与术前比较差异无统计学意义(P>0.05);术后24、36个月,失稳节段的活动度较术前明显减小(P<0.05),置换节段活动度及颈椎曲度较术前明显增大(P<0.05);术后各时间点C2～C7活动度较术前无统计学差异(P>0.05)。随访期间未发现假体松动、移位及下沉。结论:Bryan人工颈椎间盘置换治疗颈椎病的短中期临床疗效良好,能逐渐改善年轻颈椎病患者置换相邻节段的影像学失稳。

斜波压缩下RDX单晶的动力学特性

利用小型脉冲功率装置CQ-4,实现了RDX单晶(210),(100)两种晶向15 GPa内的斜波压缩加载.利用激光干涉测速技术,实验获得了RDX单晶样品与LiF界面的速度历史曲线.速度曲线表现出明显的三波结构,表明出现了弹塑性转变和a-g相变.分别计算了两种晶向的应力屈服极限和屈服强度,不同晶向的RDX单晶的屈服极限表现出明显的差别.并对斜波加载下的a-g相变特征进行了分析,两种晶向的相转变起始压力基本相同,a-g相变起始压力在3.5—4.0 GPa之间,相变起始压力至5 GPa内均为相转变区,5—15 GPa为稳定新相.

电磁膨胀环实验设计的关键因素

为了更好地研究电磁膨胀环实验加载技术,利用带有电磁模块的LS-DYNA三维动力学有限元程序对电磁膨胀环加载过程进行三维数值模拟。分析了螺线圈绕法、加载电流波形、膨胀环截面尺寸和轴向位移对电磁膨胀环实验结果的影响。计算结果表明,连接带缺口螺线圈的圆圈绕线方法优于均匀过渡绕法,加载电流峰值与膨胀环径向速度峰值近似成线性关系,适当增加膨胀环截面轴向的宽度可提高膨胀环运动稳定性,双螺线圈模型可有效减小膨胀环轴向位移。

斜波压缩下锡的相变动力学特性

利用磁驱动加载装置(CQ-4)和高精度速度测试装置(DPV),开展了斜波加载下锡的动态压缩实验。实验结果表明:锡在加载阶段经历了弹塑性转变和相变等物理过程,相变压力约为7.5 GPa。β–γ相变对应的特征速度随着锡厚度的增加,从676.3 m/s减小到636.8 m/s,对应的压力从7.62 GPa降低到7.11 GPa。结合Hayes多相状态方程和非平衡相变动力学模型,对锡的斜波压缩实验过程进行了模拟,数值计算结果可以较好地描述锡在加载阶段的弹塑性转变和相变等物理过程。讨论了体模量在不同热力学过程中的物理形式,计算结果显示,斜波压缩过程需考虑压力对体模量的修正。分析了相变弛豫时间、体模量等典型物理参数对速度波形的影响,结果表明,相变弛豫时间和各相初始自由能主要影响混合区部分速度波形,γ相的体模量参数只影响相变后的速度波形,β相的体模量参数会影响整体速度波形。

斜波压缩下PBX-59未反应固体炸药的状态方程

利用磁驱动加载实验技术,开展了斜波压缩下未反应固体炸药PBX-59的动力学特性研究,获得了峰值压力18.5 GPa下PBX-59的动力学响应。利用阻抗匹配修正的迭代Lagrange数据处理方法,获取了PBX-59炸药斜波压缩加载下的p-V关系和声速-粒子速度关系等动力学特性参数。结合实验获得的动力学参数和等熵状态方程,对实验过程开展了流体动力学数值模拟,计算和实验结果基本吻合,验证了本研究实验技术、数据处理方法和物理模型的正确性。

35 GPa斜波加载下RDX单晶炸药的动力学行为

利用磁驱动斜波加载10 MA装置和激光干涉测速技术,开展了35 GPa压力下(100)晶向RDX单晶炸药的斜波压缩实验,获得了RDX单晶/LiF单晶窗口界面速度数据。实验结果显示,速度波剖面表现为明显的三波结构,由低到高依次对应弹性波、塑性波和相变波,α-γ相变的起始压力为3.1 GPa。结合修正的多相状态方程和非平衡相变动力学模型,对RDX单晶炸药的斜波压缩过程开展一维流体动力学数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。

RDX单晶炸药的冲击-斜波加载实验研究

基于磁驱动加载装置CQ-4,完成了冲击-斜波复杂加载实验设计,开展了RDX单晶(210)、(100)两个晶向在不同加载压力下的冲击-斜波压缩实验,获得了RDX单晶样品与LiF窗口界面的速度历史曲线和纵波声速。实验结果显示:速度波剖面可分为冲击压缩、斜波压缩和卸载3部分;当冲击压力较高时,冲击压缩段中不再出现弹塑性转变以及4 GPa附近相变的速度特征波形;当冲击压力较低时,在冲击压缩段观测到了弹-黏塑性波形。

斜波压缩下HMX晶体的弹塑性行为

开展了(010)、(011)晶向HMX晶体的斜波压缩实验,获得了约15 GPa压力下的速度响应剖面。实验结果表明,HMX单晶存在明显弹塑性转变行为,且速度波形有下降趋势,这是材料的黏性效应导致,材料的弹性极限随着样品厚度增加而变化,不同晶向的材料动力学特性存在差异。结合Hobenemser-Prager黏弹塑性本构关系和三阶Birch-Murnaghan物态方程开展了HMX晶体斜波压缩物理过程的数值模拟,计算结果可以很好地描述HMX晶体的弹塑性转变这一物理过程。

20 GPa斜波压缩下PBX-14炸药的动力学响应

利用磁驱动加载实验技术和激光干涉测速技术,开展了未反应固体TATB基PBX-14炸药的斜波压缩实验,获得了20 GPa峰值压力下PBX-14炸药的后表面速度波剖面实验数据。基于阻抗匹配修正的迭代Lagrange数据处理方法处理实验数据,获得了0~20 GPa压力范围内PBX-14炸药的压力-相对比容关系、高压声速-粒子速度关系等动力学特性参数。结合等熵状态方程和由实验获得的动力学参数,对PBX-14炸药的斜波压缩实验过程开展了一维流体动力学数值模拟,计算结果与实验结果吻合良好,验证了本实验方法、数据处理方法及选取的物理模型的正确性。

不同装药密度PBX-3炸药的高压声速和状态方程

利用斜波实验装置和双光源外差测速技术,开展了3种密度的HMX基塑料黏结炸药(PBX-3)的动态压缩实验,获得了PBX-3炸药的界面速度历程数据;利用适用于斜波压缩台阶样品实验的数据处理方法,获得了3种装药密度PBX-3炸药的高压声速与粒子速度间的关系以及压力与相对比容间的关系。结果表明,随着PBX-3炸药的装药密度从1.82g/cm^(3)增加到1.84g/cm^(3),其初始声速从2.45km/s增至2.68km/s;基于斜波压缩过程对应的三阶Birch-Murnaghan等熵状态方程和实验数据处理获取的动力学参数,对PBX-3炸药的斜波动力学压缩过程进行了一维动力学模拟,计算与实验的速度波形起跳时刻基本相同,上升沿时间均约为0.4μs,3发计算与实验的速度峰值分别约为1.00、0.80和0.95km/s,计算结果可很好地描述实验过程。

纯铁相变和层裂损伤的数值模拟

基于Hayes多相状态方程、非平衡相变速率模型、非平衡损伤演化模型和含损伤的本构关系,建立了同时考虑相变和损伤的数值模拟方法。利用该方法对纯铁的对称碰撞实验进行了数值模拟,分析了纯铁的相变和层裂损伤的相互作用。结果表明,纯铁材料中发生相变时,等厚样品中才会发生层裂,并且数值计算的样品自由面速度、层裂位置与实验结果吻合。