世纪中文出版社

卢正操1 张元迪1 文鹤鸣1 周刚2 李名锐2 钱秉文2 《物理进展》 2018年11期

摘要:

基于A-T模型和动态空穴膨胀模型,建立了不同侵彻模式下计算各种参数的理论公式,对不同速度的长杆弹侵彻半无限混凝土靶进行了系统的理论研究。根据弹体动态强度Yp和靶板静阻力a0的相对大小,可将混凝土侵彻分为Yp≤a0和Yp>a0两大类。当Yp≤a0,且弹体初速度v0大于界面失效速度vid时,弹体以销蚀状态侵彻混凝土。当Yp>a0,且弹体初速v0小于刚体速度vr时,弹体以刚体状态侵彻混凝土；当弹体初速度介于刚体速度vr和流体动力学速度vh之间,即vr≤v0h时,弹体以变形非销蚀状态侵彻混凝土；当v0≥vh时,弹体以销蚀状态侵彻混凝土。研究结果表明:该理论模型预测侵彻模式、侵彻深度、时程曲线和残余质量时,与现有混凝土侵彻实验数据吻合得较好。

花岗岩中实测球面波粒子速度的时域和频域分析下载：65 浏览：460

卢强王占江朱玉荣丁洋郭志昀张永伟《物理进展》 2018年12期

摘要:

为研究球面波在介质中的演化规律,分析了0.125g TNT、直径为5mm的炸药球填实爆炸加载下花岗岩中球面波传播的时域特征,结合实验结果与黏弹性球面波传播理论,提出了一种球面波粒子速度的频域分析方法。结果表明,花岗岩中粒子速度峰值和比例粒子位移峰值在靠近爆心的区域衰减慢、远离爆心的区域衰减快；在高频下,花岗岩中频率衰减因子α（ω）和波数k（ω）均与圆频率ω近似成线性关系,由不同相邻位置实测的粒子速度信息得到的α（ω）和k（ω）各不相同；在半径约为30mm(比距离约为60m·kt-1/3)处,粒子速度峰值的衰减规律出现由慢变快的转折。同时,基于对α（ω）和k（ω）的线性近似,对粒子速度波形进行了反演。与传统的局部理想弹性假设方法相比,本文方法可以提高粒子速度峰值的预测精度,但对波传播演化过程中波形形状的预测精度不高。

基于碰撞-液压原理的半正弦波脉冲发生装置下载：65 浏览：473

程帅张德志刘文祥师莹菊殷文骏陈博李焰《物理进展》 2018年12期

摘要:

为研究结构在动态脉冲载荷下的响应,基于碰撞-液压原理,利用加压气体驱动弹丸撞击液压装置的活塞,活塞压缩液压介质产生单个半正弦波压力脉冲,研制了一套正弦波脉冲载荷发生装置,并对装置进行了加载实验和数值模拟。实验结果表明:该装置可产生压力载荷峰值超过50MPa、脉宽低于100μs的半正弦波脉冲,可用于实验室内进行冲击动力学加载实验。

反冲质子磁谱仪的性能模拟与分析下载：65 浏览：462

张建福张小东张显鹏刘金良《物理进展》 2018年12期

摘要:

采用蒙特卡罗和束流光学方法,对反冲质子磁谱仪系统的中子-反冲质子输运及反冲质子在磁场中的偏转和聚焦的全过程进行了物理建模,基于Matlab平台,开发了带电粒子输运模拟计算程序,模拟了反冲质子磁谱仪系统的性能参数,获得了不同参数条件下反冲质子在焦平面上的空间分布、中子能量分辨率及中子探测效率。结果表明,反冲质子磁谱仪的中子能量分辨率和中子探测效率是对立性较强的2个性能参数,主要决定于反冲聚乙烯靶尺寸和反冲质子准直器尺寸,二极分析磁铁的磁感应强度对中子能量分辨率和中子探测效率的影响不大,但会影响反冲质子磁谱仪的紧凑性。对能量为14MeV的氘氚聚变中子,磁谱仪的中子能量分辨率小于1%时,中子探测效率可达10-8cm2。

铜铝材料粗糙表面的BRDF特性研究下载：36 浏览：471

张磊杨鹏翎赵海川王平闫燕《物理进展》 2018年10期

摘要:

为进一步研究激光防护材料的表面特性,提高激光测量设备的防护能力,对铝和铜材料粗糙表面的双向反射分布函数(BRDF)进行了研究。通过分析不同入射角度、不同表面粗糙度对铝和铜材料粗糙表面BRDF的影响,可得到,铝和铜材料粗糙表面的BRDF分布具有明显的镜反射特征,且入射平面内的BRDF峰值随入射角度增加而增大。在波长为1 064nm激光辐照下对铝和铜粗糙表面的BRDF进行了实验测试。结果表明,相同粗糙度下,铜表面的BRDF镜反射方向峰值高于铝表面的。当表面粗糙度较大时,光子在粗糙表面内会经历多次散射,粗糙表面内多次散射光子数占所有散射光子数的比例随着表面粗糙度的增大而增加。

系统电磁脉冲模拟中的发射电子参数计算下载：46 浏览：470

陈剑楠1 陶应龙1 陈再高1 王玥2 《物理进展》 2018年10期

摘要:

为深入研究系统电磁脉冲（SGEMP）特性,通过蒙特卡罗程序MCNP计算并总结了发射电子能谱、θ方向角分布以及光电产额等发射电子参数的变化规律,给出了不同X射线黑体温度下表征射线能量的能谱参数E1。利用3维全电磁PIC程序对SGEMP进行模拟,并将模拟结果与用X射线黑体温度T近似代替能谱参数E1取值方式下的模拟结果进行了对比。结果表明,低能射线的能谱参数与黑体温度近似相等；而高能射线的能谱参数与黑体温度存在偏差,会导致SGEMP模拟计算的电磁场峰值产生偏差。

基于磁开关的固态近方波Marx发生器初步模拟设计下载：65 浏览：359

樊旭亮孙旭潘亚峰范红艳《物理进展》 2018年10期

摘要:

对基于磁开关Marx发生器的电路结构进行了改造,设计了一种能输出方波脉冲,且结构紧凑、原理简单的电路。对设计的这种输出功率达10GW的近方波Marx发生器进行了模拟研究。结果表明,所设计的脉冲发生器输出脉冲电压接近1MV,前沿约为20ns,半高宽为70ns,发生器全系统无需气体开关。从波形来看,输出脉冲平顶波动小于10%,能够满足实际应用需求。

CTBT大气放射性氙监测技术进展下载：65 浏览：482

陈占营1,2 黑东炜3 王建龙2 《物理进展》 2018年5期

摘要:

介绍了全面禁止核试验条约(CTBT)中涉及的放射性氙同位素及其来源、核爆炸产生放射性氙同位素特征和CTBT大气放射性氙监测技术,重点总结了CTBT中大气放射性氙的取样、测量、事件性质识别和源项解析等技术的最新进展。在氙监测设备方面,已有3套商业化的氙监测系统可供采购,且氙同位素取样效率和探测灵敏度已远超临时技术秘书处设定的技术指标要求；在放射性氙同位素活度测量与能谱分析方面,Si-PIN新型探测器研究取得较大进展,建立了放射性氙数据分析软件；在氙监测事件性质识别方面,建立了Kalinowski判据模型；在大气输运模拟研究与应用方面,基于FLEXPART模型开发了Web-Grape和WebGrape IBS软件。但从实际监测效果看,有效获取敏感核素对及核素比,并依此提供确凿核爆炸证据的能力尚显不足。下一步工作应聚焦在氙同位素探测灵敏度提升、氙监测事件识别及溯源等研究上。

模块化粒子输运程序包PHEN的开发与应用下载：46 浏览：9

朱金辉陶应龙卓俊谢红刚左应红商鹏韦源牛胜利《物理进展》 2018年5期

摘要:

为满足通用蒙特卡罗程序难以处理的特定问题的粒子输运模拟需求,开发了模块化粒子输运蒙特卡罗模拟程序包PHEN。该程序包能够模拟中子、光子、电子及质子与物质相互作用的主要物理过程,具备树结构建模功能、低能带电粒子和反冲质子模拟功能及可定制的数据统计功能。利用PHEN程序包,计算了中子与特定核素作用生成次级光子的产额和平均能量,实现了基于指向概率法的点通量角度谱计算,并建立了中子输运时间特性模拟计算方法。PHEN程序包的基本功能模块可用于粒子输运模拟技术应用研究。

Tesla型脉冲功率源随机振动响应分析下载：47 浏览：442

范红艳张喜波刘胜李鹏辉王俊杰王刚《物理进展》 2018年5期

摘要:

为评估Tesla型脉冲功率源在振动环境中的可靠性,基于有限元仿真软件,采用随机振动分析方法研究了该脉冲功率源的随机振动特性。计算中考虑了预应力对结构模态的影响,并对静力结果与随机振动结果矢量叠加得到的总应力进行了分析。根据仿真结果,分析了磁芯和各绝缘支撑结构等薄弱部件的振动强度,发现尾端绝缘子的最大动应力值大于其疲劳极限；同时对尾端绝缘子的疲劳寿命进行了计算。总结了Tesla型脉冲功率源中形成线外筒、中筒、内筒和主开关外筒的强度设计原则,可为同类型脉冲功率源的强度设计提供参考。

内部爆炸作用下的花岗岩地下洞室损伤机理下载：95 浏览：483

熊益波王雷元王万鹏王春明崔云霄钟方平《物理进展》 2018年8期

摘要:

采用显式动力分析软件LS-DYNA,对内部近距离化爆作用下花岗岩洞室的损伤破坏过程进行了数值模拟,考虑了炸药-空气-结构之间的流固耦合作用以及花岗岩材料本构模型的高应变率、高静水压和损伤效应。结果表明,在内部近距离爆炸冲击作用下,该洞室围岩损伤具有时空特征与结构层次特征:首先,爆心截面附近岩石受压产生材料损伤,损伤范围随装药量的增加逐渐增大；其次,爆炸冲击波在洞室端部会聚,反射超压显著增大,引起该处岩石的材料压缩损伤；最后,随着洞室侧壁位移与端部位移的先后增大,在侧壁与端部交界处产生撕裂,在侧壁形成平行于轴向的裂缝,且随着药量的增加,两处裂缝将逐渐扩展、贯通,结构破坏风险随之增大。本工作可为硬岩中抗爆结构设计及相关工程建设提供借鉴与参考。

溴化镧（LaBr3:Ce） γ谱仪前端读出电子学电路下载：63 浏览：460

陈彦丽1 谭新建1,2 卢毅1 宋朝晖1,2 易义成1 渠红光1 《物理进展》 2018年9期

摘要:

设计了一种结构简单、噪声低、功耗小的溴化镧（LaBr3:Ce）γ谱仪前端读出电子学电路。该电路包括电压灵敏前置放大电路、谱仪放大电路和供电电源3部分,电路的设计基于传统核电子学方法和较新的电子元器件,采用低噪声设计技术,在能谱测量中获得了较高的能量分辨率。文中首先介绍了电路的设计方案,包括各部分电路原理、功能和设计要点；然后开展了电路仿真和电路板设计；最后通过实验进行电路功能验证。实验表明:基于研制的前端读出电子学电路、溴化镧（LaBr3:Ce）探测器及数字多道分析器组成的γ谱仪系统,对137Cs 662 keV γ能峰的能量分辨率可达2.7%,谱仪系统性能稳定。

基于SiC的裂变靶室中子灵敏度标定技术下载：47 浏览：448

陈亮刘金良刘林月张显鹏张忠兵欧阳晓平阮金陆金鹏何世熠《物理进展》 2018年9期

摘要:

为实现对基于SiC探测器的裂变靶室极低中子灵敏度的准确标定,提出了利用不同的中子源分别测量中子探测效率与裂变碎片的等效平均沉积能量,再将实验结果合成得到中子灵敏度的标定方法。利用该方法,获得了SiC探测器与不同厚度235 U或238 U裂变靶组成的探测系统对14.9 MeV中子的响应灵敏度,灵敏度的相对标准不确定度为7.5%（k=1）,较好地满足了应用需求。与传统带屏蔽体的标定方法相比,该方法测得的中子灵敏度可标定下限拓展了1个量级以上,同时,散射本底的影响可以通过挡影锥的方法准确扣除,显著提高了标定结果的精度。

空间多点泵浦对光纤放大器SBS效应抑制的研究下载：95 浏览：467

赵海川1,2 陶蒙蒙1,2 王振宝1,2 朱永祥1,2 陈绍武1,2 闫燕1,2 叶锡生3 《物理进展》 2018年9期

摘要:

对主振荡功率放大(MOPA)结构的光纤激光器,采用空间多点泵浦方法,改变介质中增益的空间分布,能够在保证放大器效率的同时有效抑制光纤中的后向SBS散射光。对百瓦级光纤放大器中信号光、散射光及增益分布进行了数值模拟,分析了散射光放大原因,并将两点泵浦应用于该放大器系统,相同输出功率时,散射光由3.2 W降为6.8mW。计算结果表明,多点泵浦技术的引入,能有效抑制光纤放大器中的SBS效应。

Fe∶ZnSe晶体吸收光谱测量及计算下载：85 浏览：472

陶蒙蒙黄珂吴涛涛栾昆鹏黄超周孟莲赵军《物理进展》 2018年8期

摘要:

对Fe∶ZnSe晶体的吸收光谱进行了实验测量和理论计算。通过测量Fe∶ZnSe晶体的透射光谱,给出了Fe∶ZnSe晶体的整体损耗曲线；受限于分光光度计的反射光谱测量范围,无法对该晶体在3μm附近的反射光谱进行直接测量。因此,基于几何光学理论,对晶体的反射光谱进行了理论计算。经对比,计算得到的反射光谱曲线与分光光度计可测区间的反射光谱吻合较好。这样,通过理论计算与实验测量相结合的方法,得到了可信的晶体反射光谱数据。在考虑晶体反射损耗的情况下,计算得到了晶体的吸收光谱曲线,并在此基础上计算了晶体的掺杂浓度,结果与标称掺杂浓度相符。

多针水开关放电通道电流均匀性对开关电感的影响下载：63 浏览：473

杨实黄种亮任书庆《物理进展》 2018年8期

摘要:

通过理论计算和数值模拟方法研究了"闪光二号"加速器多针水开关放电通道电流均匀性对开关电感的影响,得到了各个放电通道电流分布不均匀对开关电感的影响规律。理论计算和数值模拟结果均表明,随着多针水开关放电通道电流不均匀性的增加,开关电感显著提高。采用保角变换和构造拉格朗日函数的方法证明了当多针水开关所有放电通道电流一致时开关电感最小,得到了"闪光二号"加速器多针水开关电感最小值为27nH,最大值为153nH。

无箔二极管参数对电子束包络的影响下载：65 浏览：463

吴平张广帅孙钧叶虎宋志敏《物理进展》 2018年8期

摘要:

针对O型高功率微波产生器件采用的无箔二极管结构,在引导磁场为0.6T的条件下,研究了二极管电压、电流、阴阳极间距、漂移管管头倾角和阳极半径等参数对电子束包络的影响。结果显示:阴极附近和漂移管内部的电子束包络随二极管参数的变化规律有明显差异,阴极附近电子束包络幅值较小并不能确保漂移管内部电子束包络幅值较小；适当增大二极管阻抗有助于减小漂移管内电子束包络幅值；受电子束径向运动的空间周期性影响,漂移管内部的电子束包络幅值随阴阳极间距增大会出现振荡变化；漂移管管头倾角超过90°后,管头倾角对电子束包络幅值影响很小；当阳极半径明显大于阴阳极间距时,阳极半径对漂移管内电子束包络幅值的影响也较小。通过合理优化二极管参数,可以有效减小电子束包络幅值,这是低磁场O型高功率微波器件稳定工作的重要基础。

早期高空核电磁脉冲的自洽粒子模拟下载：87 浏览：474

付梅艳1 张茂钰2 《物理进展》 2018年7期

摘要:

采用全电磁粒子模拟方法和一维近似模型,考虑电磁脉冲场对康普顿电子运动的影响,数值模拟了早期高空核电磁脉冲产生的自洽过程。给出了理论模型和计算模型,选取了一个计算区域位于源区的算例,比对了自洽处理方法和非自洽处理方法的异同,给出了三个考察点上电场分量的时域波形。结果表明,自洽处理方法会使第1峰值电场强度稍有降低,但对第2和第3峰值电场强度影响不大；同时,自洽处理方法会使第1与第2峰值电场强度之间的时间间隔缩短,但对以后各个峰值电场强度之间的时间间隔影响不大。

多点同步起爆条件下环形射流成型及侵彻过程的数值模拟下载：47 浏览：463

吴海军王可慧柯明龚柏林李明《物理进展》 2018年7期

摘要:

运用显式动力学有限元软件LS-DYNA,对环向多点同步起爆条件下装药爆轰波的传播规律、环形药形罩在爆轰波作用下成型过程及环形射流对靶板的侵彻效应进行了数值模拟,分析了起爆点数对侵彻能力的影响。研究结果表明:环向多点同步起爆条件下,爆轰波通过相互碰撞形成统一的波浪形爆轰波前沿,爆轰波前沿到达药形罩顶端的时间沿环向并不同步,压力大小也不一致。环形射流不仅头部和尾部之间存在速度梯度,沿环向也存在一定的速度差异,难以保持形状。环形射流对靶板的破坏形式主要为塑性扩孔或塑性扩孔+剪切冲塞,形成的圆形弹孔孔径与环形药型罩对称面直径相当。环形射流的侵彻能力随起爆点数的增加而增大,当起爆点数大于10时,侵彻深度增大幅度会明显减小。

多点同步起爆条件下环形射流成型及侵彻过程的数值模拟下载：74 浏览：474

吴海军王可慧柯明龚柏林李明《物理进展》 2018年6期

摘要:

运用显式动力学有限元软件LS-DYNA,对环向多点同步起爆条件下装药爆轰波的传播规律、环形药形罩在爆轰波作用下成型过程及环形射流对靶板的侵彻效应进行了数值模拟,分析了起爆点数对侵彻能力的影响。研究结果表明:环向多点同步起爆条件下,爆轰波通过相互碰撞形成统一的波浪形爆轰波前沿,爆轰波前沿到达药形罩顶端的时间沿环向并不同步,压力大小也不一致。环形射流不仅头部和尾部之间存在速度梯度,沿环向也存在一定的速度差异,难以保持形状。环形射流对靶板的破坏形式主要为塑性扩孔或塑性扩孔+剪切冲塞,形成的圆形弹孔孔径与环形药型罩对称面直径相当。环形射流的侵彻能力随起爆点数的增加而增大,当起爆点数大于10时,侵彻深度增大幅度会明显减小。

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