Прецизионные модели ударных адиабат и база ТЕФИС

• Автор: Иванченко, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Оглавление
Оглавление.

Глава 1. Введение.1.

Параграф 1. Возникновение задачи

Параграф 2. Методики проведения экспериментов.

Смещение поршня.

Алмазные наковальни АН

Изоэнтропическое сжатие.

Атомные пучки АП.

Ударные сжатия.

Метод торможения.

Метод урепера
Метод отражения
Сравнительная сжимаемость
Двукратное ударное сжатие
Уравнение состояния
Параграф 3. Проблема анализа точности
Параграф 4. Знакомство с базой ТЕФИС.
Глава 2. Термодинамика в базе ТЕФИС
Параграф 1. Используемые модели
Параграф 2. Модель ТомасаФерми с квантовой и обменной поправками
Модель ТомасаФерми
Квантовостатистическая модель КСМ.
Решение
Смеси элементов
Параграф 3. Модель ионизационного равновесия.
Флуктуирующее микрополе
Модель Хольцмарка и ее уточнения.
Обобщенные уравнения Саха с учетом вырождения.
Термодинамические функции.
Параграф 4. Квазизонная интерполяция
Глава 3. Ударные адиабаты.
Параграф 1. Ударные адиабаты.
Параграф 2. Квантовостатистические ударные адиабаты.
Параграф 3. Расчет квантовостатистических ударных адиабат в пористых веществах.
Параграф 4. Оценка экспериментальных данных
Параграф 5. Широкодиапазонные ударные адиабаты.
Параграф 6. Широкодиапазонные ударные адиабаты в пористых веществах
Глава 4. Оценка экспериментальной точности
Параграф 1. Предпосылки
Параграф 2. Статистическая обработка.
Параграф 3. Определение плохих точек.
Параграф 4. Метод повышения точности.
Глава 5. Архитектура комплекса
Параграф 1. Общая архитектура комплекса
Параграф 2. База данных
Выбор базы
Разработка базы данных
Схема базы данных.
Параграф 3. Пользовательский интерфейс.
Оконный интерфейс.
Программный интерфейс.
Параграф 4. Сценарий использования комплекса ТЕФИС.
Параграф 5. Реализации моделей.
Параграф 6. Сравнение с существующими проектами
.
База данных Института Теплофизики Экстремальных Состояний.
Заключение
Заключение
Опубликованная литература.
Апробация работы.
Глава 6. Приложение.
Параграф 1. Таблицы.
Параграф 2. Графики широкодиапазонных ударных адиабат
Параграф 3. Графики начальных участков ударных адиабат.
Список литературы


Однако для атомов с замкнутыми электронными оболочками в диапазоне давлений 0,1—0 Мбар представляется разумной гипотеза ограниченной аддитивности: соседние атомы взаимодействуют с парным потенциалом u(R), а не контактирующие атомы не взаимодействуют. Кривые холодного сжатия (1. Мбар с измерениями методами смещения поршня и алмазных наковален, а при 0 Мбар — с наиболее надежными из теоретических моделей, описанных выше. Это подтверждает гипотезу ограниченной аддитивности и позволяет доверять найденным кривым в диапазоне 1—0 Мбар. Правда; высказывались мнения о важной роли неаддитивности в этом диапазоне [9]. Но они были основаны на использовании устаревших данных о парных потенциалах; их большая систематическая погрешность принималась за вклад неаддитивности. Методом атомных пучков найдены кривые холодного сжатия всех благородных газов, водорода и некоторых других газов. Ударные сжатия. Взрывчатые вещества создают давления до 0,5 Мбар. Разгоняя металлическую пластину продуктами взрыва, можно получить давление 5— Мбар при ее ударе о другое вещество. В сверхсильных взрывах достигаются давления в сотни Мбар [], [], [], [], [], [], []. Однако, в отличие от статических сжатий, здесь состояния вещества лежат не на изотерме, а на ударной адиабате и характеризуются сильным нагревом. Проводя измерения для ударных волн разной интенсивности, получают ударную адиабату. II рода приводит к изломам, а I рода — к разрывам). Скорость О измеряют непосредственно, регистрируя прохождение ударной волны через разные слои образца с помощью электро-контактных или оптических датчиков. Массовую скорость найти сложнее, для этого предложен ряд способов. Метод торможения. Ударник и мишень изготавливают из исследуемого вещества. Скорость полета ударника измеряют датчиками, а массовая скорость после соударения точно равна половине скорости ударника. Этот метод основан на первых принципах и позволяет произвести абсолютные измерения ударной сжимаемости. Метод торможения используют для изучения веществ, выбранных в качестве эталонов. Точность измерения скоростей доходит до 0,5—1%, поэтому погрешность вычисления плотности по формуле (1. Давления, получаемые в методе торможения, слишком малы и не достигают нижней границы применимости теоретических моделей. Следовательно, эти данные, несмотря на их высокую надежность, не позволяют проверить модели. Метод у-репера []. В исследуемое вещество запрессованы тонкие прослойки т'-активного вещества. Датчики регистрируют прохождение этих прослоек мимо коллимирующих щелей. Тем самым непосредственно измеряется и. Метод основан на первых принципах и применим при любых давлениях. Этим методом проведены измерения для А1 при давлениях выше Мбар. Пока погрешности измерения скоростей в них составляют 2—3%, что приводит к 7—%-ным погрешностям плотностей. Это заметно больше, чем расхождения различных теоретических моделей. Эти данные не позволяют проверить модели. Метод отражения. В этом методе измеряется скорость ударной волны в двух контактирующих веществах: эталона (Ц) и исследуемого (). Если известно уравнение состояния эталона, то можно, решая газодинамическую задачу распада разрыва, вычислить по этим двум скоростям величину в образце. Обычно для эталонного вещества неизвестно уравнение состояния, но надежно измерена (например, методом торможения) ударная адиабата. Тогда в области, близкой к ударной адиабате, строят приближенное уравнение состояния на основании модельных теоретических соображений. Если состояние эталона при распаде разрыва мало отклоняется от ударной адиабаты, эти модельные соображения приводят лишь к небольшим поправкам и можно пренебречь их неопределенностью. Когда же модельные поправки Белики, то расчет скорости и становится ненадежным. Поэтому при давлениях меньше 2 Мбар этот метод обычно дает хорошие результаты, около 5 Мбар — удовлетворительные и выше Мбар — плохие. У этого метода есть разновидность — метод обратного отражения (метод разгрузки), когда ударная волна проходит из исследуемого вещества в эталонное. Частный его случай — разгрузка в вакуум; при этом регистрируется скорость разлета свободной поверхности и(4 при выходе на нее ударной волны.