材料在强脉冲辐照下将产生复杂的热-力学效应,这是爆炸力学领域的一个重要分支。在辐照的早期,由于X射线与物质的相互作用,表层物质中迅速沉积大量能量,因而迅速汽化并向迎光面喷射,从而对未汽化的靶物质产生一冲量作用。汽化反冲冲量导致冲击波(通常称为热击波)的传播,而热击波的传播是导致材料破坏与损伤的基本因素。在辐照的后期,汽化反冲冲量是导致结构响应(振动、屈曲、裂纹扩展等)的基本原因。因此,研究材料在强脉冲辐照下的汽化反冲冲量对于飞行目标抗辐射加固技术及其突防能力评估具有重要意义。本项目采用理论分析和数值模拟相结合的方法对典型材料在强脉冲X射线/电子束辐照下的汽化反冲冲量进行了系统研究,主要内容包括升华能与压力和温度的相关性、汽化反冲冲量的数值计算方法、铝合金率相关本构模型、光滑粒子流体动力学方法的改进与程序设计等。通过研究,获得了升华能与压力和温度之间的函数关系;提出了一种在数值计算中确定汽化反冲冲量的数值方法;提出了确定材料升华能和Grüneisen系数的反演方法;改进了光滑粒子流体动力学方法的边界和光滑长度的处理方法,完善了具有自主知识产权的材料动力学响应分析软件DRAM。
英文主题词pulsed beam radiation; blow-off impulse; sublimation energy; thermo-shock wave; numerical simulation