冲击加载-准等熵加载过程的密度梯度飞片计算设计

采用一维弹塑性流体动力学计算方法,通过对LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)Mg-Cu体系密度梯度飞片冲击加载-准等熵加载实验过程数值计算和比较,验证了流体动力学计算方法、不同材料体系混合模型以及计算程序的正确性和实用性。考虑到在飞片材料制备中,单层厚度最小值为0.2 mm和Mg-W最大阻抗混合质量分数的致密条件限制,开展了对新的Mg-W体系密度梯度飞片实现冲击加载-准等熵加载过程计算设计,给出了满足加载要求的飞片结构特征;从计算给出的粒子速度波剖面可见,密度梯度飞片波阻抗分布对加载过程和加载强度非常敏感,通过精心设计准连续型变阻抗的梯度飞片,可以进行不同复杂加/卸载过程的物理模型设计和实验研究。

Mg-W体系密度梯度飞片复杂加载实验的计算分析

采用弹塑性流体动力学计算方法对Mg-W体系密度梯度飞片复杂加载实验进行计算设计,考虑到飞片材料制备中单层厚度值和Mg-W最大阻抗混合质量百分数的致密条件限制,提供12层Mg-W体系飞片的制备参数.采用研制的梯度飞片在气炮上进行冲击加载-准等熵加载实验,给出了飞片和LiF窗口界面处速度剖面的VISAR或DISAR实验测试结果,并通过数值计算对实验数据进行对比,对出现的异常现象进行了分析和实验验证,提出以Mg-Cu为飞片材料体系的建议,为后续深入开展可控加卸载路经和可控加卸载速率的实验研究奠定了基础.

密度梯度飞片实现复杂加／卸载过程的数值模拟

采用流体动力学计算方法，通过数值计算给出了满足复杂加／卸载过程要求的几种密度梯度飞片结构特征。从计算给出的速度波剖面可见，密度梯度飞片波阻抗分布对加／卸载过程和加／卸载强度非常敏感。通过精心设计准连续型变阻抗的密度梯度飞片，可以进行不同复杂加／卸载过程的物理模型设计和实验研究，这样的梯度飞片具有产生可控制的加／卸载路径的能力。