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實驗沖擊波物理 版權信息
- ISBN：9787118115628
- 條形碼：9787118115628 ; 978-7-118-11562-8
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
實驗沖擊波物理 本書特色
沖擊波物理是研究凝聚態物質，尤其是固態物質，在瞬態外力作用下的狀態和性質變化規律的一門基礎科學。目的是建立能夠對物質受到高速碰撞和爆炸等外力作用時的動力學行為正確地進行預言、分析和評價的科學方法。眾所周知，在第二次世界大戰后，由于器研究的迫切需求，沖擊波物理學科在蘇聯和美國等西方國家中得到了迅猛發展。到20世紀80年代初，國外就公布了金屬、巖石、塑料、、無機化合物、有機化合物、液體和氣體等許多物質的沖擊絕熱壓縮數據，建立了比較完備的、描述這些物質受到沖擊壓縮的響應特性的數據庫。隨著沖擊波物理研究領域的不斷拓展、實驗測量技術的不斷進步和計算模擬能力的迅速提高，這些數據庫一直在不斷修訂和擴充之中。沖擊波物理是研究凝聚態物質，尤其是固態物質，在瞬態外力作用下的狀態和性質變化規律的一門基礎科學。目的是建立能夠對物質受到高速碰撞和爆炸等外力作用時的動力學行為正確地進行預言、分析和評價的科學方法。眾所周知，在第二次世界大戰后，由于器研究的迫切需求，沖擊波物理學科在蘇聯和美國等西方國家中得到了迅猛發展。到20世紀80年代初，國外就公布了金屬、巖石、塑料、、無機化合物、有機化合物、液體和氣體等許多物質的沖擊絕熱壓縮數據，建立了比較完備的、描述這些物質受到沖擊壓縮的響應特性的數據庫。隨著沖擊波物理研究領域的不斷拓展、實驗測量技術的不斷進步和計算模擬能力的迅速提高，這些數據庫一直在不斷修訂和擴充之中。
我國沖擊波物理的系統性研究始于20世紀50年代后期。因戰略武器發展的需求，中國工程物理研究院的老一代科學家在非常困難的條件下開始了這項極具挑戰性的工作。與其他核大國一樣，首先發展和建立的動高壓實驗手段是用爆轟釋放的化學能產生高壓沖擊波的實驗技術和相應的測量技術，后來又發展了以二級輕氣炮為代表的氣炮加載實驗技術。早期的實驗研究也集中在強沖擊壓縮下相關材料的沖擊絕熱參數測量上。作者有幸從20世紀70年代初參加到實驗沖擊波物理研究工作中。到90年代初，外沖擊波物理研究已經發展到了較高水平。90年代中期《禁止核試驗條約》的簽訂使戰略武器的可持續發展面臨嚴峻的挑戰，也為沖擊波物理學科的發展帶來了新機遇。特別是進入21世紀以后的10多年以來，我國在發展條件下的動高壓物理的實驗研究能力方面取得了長足進步，包括：在實驗室條件下產生太帕（107bar）超高壓平面沖擊波壓縮的三級炮技術；具有應變率的斜波加載技術；對具有亞納秒至皮秒時間分辨力的瞬態動力學過程的精密實時診斷的能力；對實驗測量數據的物理解讀能力。從而標志著我國沖擊波物理實驗研究進入了國際先進行列。作者深感有必要對10年前出版的《實驗沖擊波物理導引》進行全面修訂擴充，以便與有關領域的研究者分享作者和所在研究團隊近20年來在實驗沖擊波物理的基礎研究方面取得的成果。
多年來，已經有不少論述沖擊波物理基本問題的經典著作問世。
《實驗沖擊波物理》主要討論當前實驗沖擊波物理研究領域感興趣的一些重要問題。由于當時實驗研究重點關注內容的不同和研究能力的限制，這些問題在以往的著作中較少或基本沒有涉及。
《實驗沖擊波物理》注重于對實驗研究中引用的基本概念和描述的物理圖像進行剖析，從不同角度對本構關系這類經典問題和應變率斜波加載這類新問題進行討論，引導讀者認識當今沖擊波物理實驗的研究現狀和發展方向；注重于建立具有實用價值的實驗裝置的設計方法，以及對實驗數據的物理解讀，以便能夠從實驗測量數據中獲得規律性的認識。
實驗沖擊波物理 內容簡介
沖擊波物理是研究凝聚態物質，尤其是固態物質，在瞬態外力作用下的狀態和性質變化規律的一門基礎科學。目的是建立能夠對物質受到高速碰撞和爆炸等極端外力作用時的動力學行為正確地進行預言、分析和評價的科學方法。眾所周知，在第二次世界大戰后，由于核武器研究的迫切需求，沖擊波物理學科在蘇聯和美國等西方國家中得到了迅猛發展。到20世紀80年代初，國外就公布了金屬、巖石、塑料、炸藥、無機化合物、有機化合物、液體和氣體等許多物質的沖擊絕熱壓縮數據，建立了比較完備的、描述這些物質受到沖擊壓縮的響應特性的數據庫。隨著沖擊波物理研究領域的不斷拓展、實驗測量技術的不斷進步和計算模擬能力的迅速提高，這些數據庫一直在不斷修訂和擴充之中。 我國沖擊波物理的系統性研究始于20世紀50年代后期。因戰略武器發展的需求，中國工程物理研究院的老一代科學家在非常困難的條件下開始了這項極具挑戰性的工作。與其他核大國一樣，首先發展和建立的動高壓實驗手段是用炸藥爆轟釋放的化學能產生高壓沖擊波的實驗技術和相應的測量技術，后來又發展了以二級輕氣炮為代表的氣炮加載實驗技術。早期的實驗研究也集中在強沖擊壓縮下相關材料的沖擊絕熱參數測量上。作者有幸從20世紀70年代初參加到實驗沖擊波物理研究工作中。到90年代初，國內外沖擊波物理研究已經發展到了較高水平。90年代中期《禁止核試驗條約》的簽訂使戰略武器的可持續發展面臨嚴峻的挑戰，也為沖擊波物理學科的發展帶來了新機遇。特別是進入21世紀以后的10多年以來，我國在發展極端條件下的動高壓物理的實驗研究能力方面取得了長足進步，包括：在實驗室條件下產生太帕（107bar）超高壓平面沖擊波壓縮的三級炮技術；具有極端應變率的斜波加載技術；對具有亞納秒至皮秒時間分辨力的瞬態動力學過程的精密實時診斷的能力；對實驗測量數據的物理解讀能力。從而標志著我國沖擊波物理實驗研究進入了國際先進行列。作者深感有必要對10年前出版的《實驗沖擊波物理導引》進行全面修訂擴充，以便與有關領域的研究者分享作者和所在研究團隊近20年來在實驗沖擊波物理的基礎研究方面取得的成果。 多年來，已經有不少論述沖擊波物理基本問題的經典著作問世。 《實驗沖擊波物理》主要討論當前實驗沖擊波物理研究領域感興趣的一些重要問題。由于當時實驗研究重點關注內容的不同和研究能力的限制，這些問題在以往的著作中較少或基本沒有涉及。 《實驗沖擊波物理》注重于對實驗研究中引用的基本概念和描述的物理圖像進行剖析，從不同角度對本構關系這類經典問題和極端應變率斜波加載這類新問題進行討論，引導讀者認識當今沖擊波物理實驗的研究現狀和發展方向；注重于建立具有實用價值的實驗裝置的設計方法，以及對實驗數據的物理解讀，以便能夠從實驗測量數據中獲得規律性的認識。
實驗沖擊波物理 目錄
章 緒論
1．1 沖擊波物理和物態方程研究的意義
1．2 流體近似模型與沖擊波壓縮的守恒方程
1．2．1 流體近似模型
1．2．2 平面沖擊波壓縮的守恒方程
1．2．3 沖擊絕熱線測量在物態方程研究中的意義
1．3 沖擊波物理的實驗研究技術
1．3．1 實驗加載技術
1．3．2 實驗測量技術
1．4 小擾動傳播的特征線理論基礎
1．4．1 小擾動傳播的守恒方程
1．4．2 小擾動傳播的特征線方程
1．5 拉格朗日坐標及守恒方程
1．5．1 拉格朗日坐標與拉格朗日坐標系
1．5．2 拉格朗日坐標系中的守恒方程
1．5．3 拉格朗日坐標系中的特征線方程
第2章 沖擊絕熱線的實驗測量
2．1 沖擊絕熱線的基本走向
2．1．1 沖擊波速度與粒子速度關系的五種基本類型
2．1．2 高壓下金屬材料的沖擊絕熱線
2．1．3 不同壓力區D-u沖擊絕熱線的基本特點
2．2 沖擊絕熱線的基本性質
2．2．1 沖擊絕熱線是從同一始態出發的經平面沖擊壓縮達到的所有終態的軌跡
2．2．2 沖擊波壓縮的總功平均分配給比內能和比動能
2．2．3 沖擊壓縮的熵增
2．2．4 從同一始態出發的等熵線與主Hugoniot線在始點二階相切
2．2．5 沿著主Hugoniot的體波聲速
2．2．6 沖擊波速度與波前聲速及波后聲速的關系
2．2．7 等溫線、等熵線和沖擊絕熱線的相對位置關系
2．3 沖擊絕熱線的理論預估
2．3．1 純凈密實材料
2．3．2 理想混合物
2．4 疏松材料的沖擊絕熱線
2．4．1 極低密度疏松材料D-u沖擊絕熱線的一般特征
2．4．2 極低密度疏松材料的p-p沖擊絕熱線的一般特征
2．4．3 依據密實材料的沖擊絕熱線估算疏松材料的沖擊絕熱線
2．4．4 沖擊壓縮下疏松材料的空穴塌縮模型
2．5 沖擊絕熱線的實驗測量方法
2．5．1 沖擊絕熱線的法測量及標準材料沖擊絕熱線的建立
2．5．2 沖擊絕熱線的對比法測量
2．5．3 第二類對比法實驗裝置
2．5．4 對比法實驗測量中隱含的基本假定
2．5．5 沖擊波通過兩種不同物質之間的界面時反射波的性質
2．5．6 疏松材料沖擊絕熱線的對比法實驗測量
2．6 沖擊波在自由面的反射
2．6．1 與沖擊絕熱線相交的等熵線
2．6．2 卸載到零壓時的比容與聲速
2．6．3 自由面速度
2．6．4 沿著等熵線的溫度
2．7 實驗樣品設計的一般原理
2．7．1 邊側稀疏波的影響
2．7．2 追趕稀疏波的影響
2．8 利用沖擊絕熱壓縮數據建立Gruneisen物態方程
2．8．1 固體冷能的基本形式
2．8．2 利用靜高壓實驗數據構建Gruneisen物態方程
2．8．3 利用沖擊絕熱數據和靜高壓數據構建Gruneisen物態方程
2．8．4 關于Q、g方法
2．9 等熵絕熱線的一種解析表達式
2．9．1 以沖擊絕熱線為參考的等熵線的解析式
2．9．2 與主Hugoniot有公共始點的等熵壓縮線
……
第3章 沖擊波溫度測量
第4章 金屬的沖擊熔化
第5章 金屬材料在應力-應變率加載下的聲速
第6章 應力-應變率加載下金屬材料的強度與本構關系
第7章 應變率斜波加載技術及相變動力學初步
第8章 激光速度和位移干涉測量技術基礎
參考文獻
1．1 沖擊波物理和物態方程研究的意義
1．2 流體近似模型與沖擊波壓縮的守恒方程
1．2．1 流體近似模型
1．2．2 平面沖擊波壓縮的守恒方程
1．2．3 沖擊絕熱線測量在物態方程研究中的意義
1．3 沖擊波物理的實驗研究技術
1．3．1 實驗加載技術
1．3．2 實驗測量技術
1．4 小擾動傳播的特征線理論基礎
1．4．1 小擾動傳播的守恒方程
1．4．2 小擾動傳播的特征線方程
1．5 拉格朗日坐標及守恒方程
1．5．1 拉格朗日坐標與拉格朗日坐標系
1．5．2 拉格朗日坐標系中的守恒方程
1．5．3 拉格朗日坐標系中的特征線方程
第2章 沖擊絕熱線的實驗測量
2．1 沖擊絕熱線的基本走向
2．1．1 沖擊波速度與粒子速度關系的五種基本類型
2．1．2 高壓下金屬材料的沖擊絕熱線
2．1．3 不同壓力區D-u沖擊絕熱線的基本特點
2．2 沖擊絕熱線的基本性質
2．2．1 沖擊絕熱線是從同一始態出發的經平面沖擊壓縮達到的所有終態的軌跡
2．2．2 沖擊波壓縮的總功平均分配給比內能和比動能
2．2．3 沖擊壓縮的熵增
2．2．4 從同一始態出發的等熵線與主Hugoniot線在始點二階相切
2．2．5 沿著主Hugoniot的體波聲速
2．2．6 沖擊波速度與波前聲速及波后聲速的關系
2．2．7 等溫線、等熵線和沖擊絕熱線的相對位置關系
2．3 沖擊絕熱線的理論預估
2．3．1 純凈密實材料
2．3．2 理想混合物
2．4 疏松材料的沖擊絕熱線
2．4．1 極低密度疏松材料D-u沖擊絕熱線的一般特征
2．4．2 極低密度疏松材料的p-p沖擊絕熱線的一般特征
2．4．3 依據密實材料的沖擊絕熱線估算疏松材料的沖擊絕熱線
2．4．4 沖擊壓縮下疏松材料的空穴塌縮模型
2．5 沖擊絕熱線的實驗測量方法
2．5．1 沖擊絕熱線的法測量及標準材料沖擊絕熱線的建立
2．5．2 沖擊絕熱線的對比法測量
2．5．3 第二類對比法實驗裝置
2．5．4 對比法實驗測量中隱含的基本假定
2．5．5 沖擊波通過兩種不同物質之間的界面時反射波的性質
2．5．6 疏松材料沖擊絕熱線的對比法實驗測量
2．6 沖擊波在自由面的反射
2．6．1 與沖擊絕熱線相交的等熵線
2．6．2 卸載到零壓時的比容與聲速
2．6．3 自由面速度
2．6．4 沿著等熵線的溫度
2．7 實驗樣品設計的一般原理
2．7．1 邊側稀疏波的影響
2．7．2 追趕稀疏波的影響
2．8 利用沖擊絕熱壓縮數據建立Gruneisen物態方程
2．8．1 固體冷能的基本形式
2．8．2 利用靜高壓實驗數據構建Gruneisen物態方程
2．8．3 利用沖擊絕熱數據和靜高壓數據構建Gruneisen物態方程
2．8．4 關于Q、g方法
2．9 等熵絕熱線的一種解析表達式
2．9．1 以沖擊絕熱線為參考的等熵線的解析式
2．9．2 與主Hugoniot有公共始點的等熵壓縮線
……
第3章 沖擊波溫度測量
第4章 金屬的沖擊熔化
第5章 金屬材料在應力-應變率加載下的聲速
第6章 應力-應變率加載下金屬材料的強度與本構關系
第7章 應變率斜波加載技術及相變動力學初步
第8章 激光速度和位移干涉測量技術基礎
參考文獻
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