衝擊相變成核與生長過程對波剖面演化影響的研究

《衝擊相變成核與生長過程對波剖面演化影響的研究》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由於繼東擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：衝擊相變成核與生長過程對波剖面演化影響的研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：於繼東
• 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所

項目摘要

波剖面是認識衝擊相變現象的重要視窗，但目前解讀實驗波剖面的模型一般以混合相巨觀性質均勻作為基本假定，因此只能在巨觀層面解讀實驗結果，不能基於更基本的相變機制來認識實驗波剖面。本項目擬採用相場模型，建立一種基於新相成核與生長的研究衝擊相變波剖面演化的新方法。具體研究內容包括：建立適用於研究衝擊相變波剖面演化的多相相場模型；研究實驗波剖面的典型特徵與樣品內部成核狀態和相邊界傳播規律的對應關係；研究巨觀載入條件對細觀尺度上的成核與生長過程的影響；開展預加熱金屬鉍的波剖面測量實驗，基於波剖面的擬合研究鉍的多相相變動力學過程。通過本項目的研究，有望建立一種研究衝擊相變波剖面演化的新方法，可用於準確解讀實驗結果及指導精密物理實驗，有助於深入對衝擊相變現象的認識。

結題摘要

波剖面的測量及解讀是衝擊相變研究的重要方法，經典的基於巨觀混合相模型的解讀方法不考慮相變的實際物理機制（尤其是成核與生長過程），波剖面作為認識衝擊相變現象的重要視窗，其所包含的相變動力學信息並未被充分發掘。本項目建立了描述衝擊相變動力學的相場模型，可基於新相成核與生長的思想研究波剖面的演化；通過理論和數值模擬研究了微觀相邊界傳播及相互作用的基本規律，闡明了相邊界傳播的動力學關係在應力波與相邊界的相互作用中具有的關鍵影響，其決定著反射波的性質及強度；基於成核與生長的思想解讀實驗波剖面所隱含的成核密度及分布、相邊界傳播的動力學特性。本項目所建立的模型及方法，對於深入認識和揭示衝擊相變的微介觀物理機制、準確解讀實驗數據、設計精密物理實驗具有重要意義。