發(fā)布時(shí)間：2023-02-05 17:35

　　脈沖X射線輻照材料時(shí),X射線光子與材料中的原子及其電子發(fā)生復(fù)雜的相互作用,最終X射線的能量轉(zhuǎn)化為材料的內(nèi)能。這一過(guò)程首先引起的是受輻照面的汽化及熔化燒蝕。進(jìn)一步,燒蝕部分向外自由膨脹并向剩余材料內(nèi)產(chǎn)生一反沖壓縮作用,同時(shí)受輻照表層區(qū)域發(fā)生熱膨脹,材料在反沖壓縮、熱膨脹和慣性約束的共同作用下產(chǎn)生熱擊波。當(dāng)熱擊波傳播到自由面發(fā)生反射后產(chǎn)生反向拉伸波,若強(qiáng)度足夠高,就會(huì)導(dǎo)致材料的損傷和斷裂破壞。本文對(duì)材料在脈沖X射線輻照下的熔化燒蝕、熱軟化效應(yīng)以及物態(tài)方程模型等問(wèn)題開展了研究,在此基礎(chǔ)上對(duì)已有Tshock2D有限元程序進(jìn)行了二次開發(fā),對(duì)鋁及碳酚醛材料在X射線輻照下的熱—力學(xué)效應(yīng)進(jìn)行了二維數(shù)值分析。研究表明:(1)如果X射線能譜較硬,迎光面附近的熔化較顯著。(2)在材料本構(gòu)中考慮熱軟化效應(yīng)后,材料中的熱擊波壓力將下降,且硬譜的影響大,軟譜的影響小。(3)采用Grover液態(tài)金屬模型對(duì)熔化相變進(jìn)行了細(xì)致描述。研究表明,考慮熔化相變后,熱擊波壓力下降明顯,硬譜的變化比軟譜的變化大。(4)基于Murnaghan方程,建立了各向異性材料的本構(gòu)模型。(5)分別采用最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則和損傷累積準(zhǔn)則對(duì)力學(xué)損傷效...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章X射線輻照作用機(jī)理及熱—力學(xué)效應(yīng)簡(jiǎn)介
    2.1 核爆炸X射線
        2.1.1 X射線能譜
        2.1.2 X射線時(shí)間譜
    2.2 物質(zhì)對(duì)X射線的吸收與能量沉積
        2.2.1 光電效應(yīng)
        2.2.2 Compton散射效應(yīng)
        2.2.3 總吸收系數(shù)與多原子材料的吸收系數(shù)
        2.2.4 能量沉積
    2.3 X射線在固體中引起的熱—力學(xué)效應(yīng)
    2.4 小結(jié)
第三章 Tshock2D程序及其二次開發(fā)簡(jiǎn)介
    3.1 守恒方程組及定解條件
    3.2 等參單元及其坐標(biāo)變換
    3.3 沙漏及沙漏模式修正
    3.4 材料模型
    3.5 數(shù)值模擬的計(jì)算流程
    3.6 典型熱擊波傳播圖像
    3.7 小結(jié)
第四章 物質(zhì)在X射線輻照下的熱學(xué)效應(yīng)
    4.1 熔化描述
    4.2 燒蝕計(jì)算結(jié)果
    4.3 沖量耦合效應(yīng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 射線輻照材料的力學(xué)效應(yīng)
    5.1 熱軟化效應(yīng)對(duì)熱擊波的影響
    5.2 熔化效應(yīng)對(duì)熱擊波的影響
    5.3 基于Murnaghan方程的各向異性本構(gòu)模型
        5.3.1 理論模型
        5.3.2 修正Murnaghan方程的驗(yàn)證
        5.3.3 基于Murnaghan方程的各向異性本構(gòu)模型在X射線熱擊波模擬中的應(yīng)用
    5.4 材料的力學(xué)損傷與材料斷裂
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)束語(yǔ)
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄A 沙漏黏性計(jì)算程序



本文編號(hào)：3735396