高精度光学表面的OFHC铜反射镜抛光技术

已研制出用于红外（３．８μｍ）波段光辐射的特殊光学元件样品——高精度光学表面质量的无氧高导（ＯＦＨＣ）铜平面反射镜。本文描述了此种铜镜基底的抛光技术。讨论了材料的选择、基底成形精磨及抛光工艺研究，给出了最终光学表面的测量结果。

聚龙一号装置上铜的准等熵压缩线测量实验研究

以聚龙一号装置为驱动源,分别结合理论计算和电路模拟,开展了磁驱动平面加载实验设计和样品加载路径控制,实现了高电导率无氧铜(OFHC)材料的准等熵压缩。实验中采用现有的波剖面测量实验技术成功测量了两个不同厚度OFHC样品/LiF窗口材料的界面速度历史,再结合Lagrange分析和反积分计算,成功获取了铜直到100GPa的准等熵压缩参考线,与国外公布的SESAME数据线符合较好。

高导无氧铜杆高应变率拉伸下的颈缩与断裂

采用Hopkinson拉伸实验装置和一种高速拉伸断裂实验新装置,对高导无氧铜(OFHC)杆件进行了一系列高应变率拉伸断裂试验。实验结果表明,局部化的断裂应变随拉伸速度增大并不明显增大,其断裂位置有随机性。存在一种临界拉伸速度,当冲击拉伸速度大于此值时,断裂即发生在冲击拉伸端附近,杆的其它部分几乎无应变。采用典型的Johnson-Cook本构关系,使用LS-DYNA程序进行一系列数值模拟,提出颈缩处直径收缩率达极值的颈缩失效判据,由此计算所得的局部化颈缩应变及断裂位置与试验回收结果有一定差别。

高导无氧铜在大变形、不同温度和不同应变率下的流动应力和本构模型

为了理解高导无氧铜(OFHC Cu)的塑性流动行为,采用Instron液压试验机和分离式Hopkinson压杆,系统地对OFHC Cu进行了温度为77～1 000 K,应变率为0.001～7 000 s-1,以及真实应变超过80%的单轴压缩试验.结果表明:在0.001 s-1应变率下,OFHC Cu在约500K呈现动态应变时效现象.随应变率增高,动态应变时效温度区域向更高温度移动,甚至动态应变时效现象消失.在高应变变形区域,相对温度来说,OFHC Cu塑性流动应力对应变率依赖更强.基于位错运动学和动力学概念,考虑位错在高温和高应变率的粘-曳阻力现象,结合试验结果,导出一个基于物理概念的本构模型.此模型可预测从低到高不同应变率不同温度下OFHC Cu的塑性流动应力.通过比较表明,本构模型预测结果与试验结果吻合较好.

高导无氧铜杆的冲击拉伸断裂系列实验以及基于样本体积单元的分析

采用Hopkinson装置和一种基于一级气体炮的高速冲击拉伸断裂装置,研究了无刻槽高导无氧铜(OFHC)杆在一系列冲击拉伸速度下的断裂。当冲击拉伸速度大于40 m/s时,断裂位置总在冲击拉伸端附近,此速度被确定为OFHC的实验临界冲击拉伸速度。一种受单轴冲击拉伸荷载的、中心含椭球空穴的样本体积单元被用于数值模拟所含空穴的增长与失稳的过程。OFHC的J-C与Z-A本构关系用于描述基体材料的动态响应。讨论了空穴失稳条件并提出以空穴形状演化为判据,比较了空穴失稳时的样本体积单元平均径向应变与无刻槽杆的冲击断裂应变。也用这种样本体积单元模型分析了OFHC的实验临界冲击拉伸速度。

高导无氧铜材料动态本构关系的确定

金属材料的动态拉伸和压缩性质备受人们的关注,而金属材料动态拉压性质的同、异性更是人们所关注的。该文章通过经典Hopkinson杆实验,对国产高导无氧铜(OFHC)材料动态拉、压性质进行了对比研究,且利用已有经验动态本构关系模型,对国产高导无氧铜材料动态拉、压本构关系进行了拟合确定。

高速撞击下无氧铜破坏机理实验研究

采用Φ100mm一级轻气炮开展了无氧铜飞片撞击氧化铝陶瓷的一维应变冲击压缩实验,利用VISAR测试了样品的自由面质点速度历程。实验发现,在OFHC与陶瓷撞击时,OFHC飞片也可发生层裂,SEM分析表明其层裂方式为准解理断裂,在撞击区域OFHC的晶粒长大,并伴随孪晶生成,而且OF-HC在高速撞击下不会产生绝热剪切带和析出相,其原因是透射稀疏波在飞片中与飞片后界面反射的稀疏波迎面相遇形成拉伸波区所造成的。

“EXCEL环评气象数据自动计算表”的设计和应用

由于气象因素对污染物扩散起着重要的作用,所以在环境质量评价的过程中,经常需要进行气象数据的计算,且计算量很大。使用计算机处理大量的气象数据有高效、快速、准确的特点,但商品软件价格很贵,而且使用不够灵活,二次开发比较困难。本文讨论了用常用软件EXCEL实现气象数据自动计算的方法,该方法简单易行,计算速度快,与办公软件结合紧密,功能上达到或超过了商用软件的水平。

Hopkinson拉杆试验的优化与高导无氧铜拉伸本构关系的确定

为有效测量试件中的应力、应变及应变率,Hopkinson拉伸试验(TSHB)必须作优化分析,所进行的数值模拟涉及试件与杆件等连接对于实验结果的影响.为减小上升前沿、惯性效应且使试件处于一维应力及均匀应力与应变状态,优化的试件具有一定的长度与形状要求.对于高导无氧铜,由准静态试验及不同应变率与温度的优化TSHB试验得到一系列应力-应变曲线,并被拟合确定J-C及Z-A型动态本构模型.利用所确定的动态本构模型数值计算的反射与透射的应变在一定程度上与实验结果一致.文中强调指出,必须采用全过程数值模拟,对TSHB试验进行优化设计,并且对所确定的试件动态本构模型进行代入校核,再现实验结果.