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第1章 绪论1

第2章 冲击波和本构方程基础5

2.1概述5

2.2流动方程6

2.2.1应力、应变约定6

2.2.2流动方程7

2.3固体高压状态方程7

2.3.1Bridgman方程8

2.3.2Murnagham方程8

2.3.3Gruneisen方程9

2.4间断条件和冲击绝热线11

2.5Hugoniot线的进一步讨论14

2.5.1Hugoniot线的主要特点14

2.5.2Hugoniot线以外状态的计算17

2.5.3冲击波后温度的计算19

2.6激波稳定性20

2.7流体弹塑性介质23

2.8常用率相关低压本构模型24

2.9固体高压本构模型26

2.10附录：沿等压方向求解卸载等熵线26

第3章 动态实验技术29

3.1冲击加载技术29

3.1.1分离式Hopkinson压杆29

3.1.2气炮30

3.1.3化爆加载技术32

3.1.4高能辐射加载33

3.1.5静高压技术34

3.2宏观量的瞬态测试方法34

3.2.1概述34

3.2.2粒子速度的测量35

3.2.3压力传感器38

3.2.4温度测量40

3.3微观量的瞬态测试方法41

3.3.1X射线衍射测量42

3.3.2光谱学测量43

3.4回收技术及显微分析44

3.5实验数据处理和Lagrange分析方法45

第4章 相变热力学49

4.1相、相变及其分类49

4.2相变的热力学关系53

4.3相变的热力学理论57

4.3.1Landau理论57

4.3.2λ型相变的Tizza理论62

4.4化学热力学基础64

4.4.1化学势65

4.4.2化学势的图解法67

4.4.3平衡条件和反应方向68

4.4.4相率70

4.5冲击相变的R-H线72

4.5.1P-V-T空间中的R-H线72

4.5.2混合相R-H线初始斜率的确定74

4.5.3相变点等熵线斜率的间断77

4.5.4uS-uP平面上相变材料的R-H曲线78

4.6高密度相性质的确定81

4.7附录：热力学势函数85

第5章 相变动力学87

5.1均匀成核87

5.1.1成核功87

5.1.2温度、外力与成核的关系89

5.1.3应变和界面能对成核的影响91

5.2成核速率94

5.2.1成核速率94

5.2.2温度和外力的影响94

5.3非均匀成核95

5.3.1界面成核95

5.3.2晶界成核98

5.3.3其他晶体缺陷的作用98

5.4生长99

5.5相变速率方程102

第6章 冲击相变本构模型107

6.1相变本构模型概述107

6.2Hayes冲击相变本构模型108

6.3三线性热弹性马氏体相变本构模型112

6.4考虑静水压和偏应力共同作用的相变临界准则119

6.5三维冲击相变本构模型124

6.5.1冲击下“应力诱发”相变的本构模型124

6.5.2冲击下“形变诱发”相变的本构模型134

第7章 马氏体相变和有序-无序相变137

7.1马氏体相变的特点137

7.2马氏体相变热力学139

7.3马氏体相变动力学141

7.4马氏体相变晶体学143

7.5有序-无序相变148

7.6有序-无序转变的热力学149

7.7Spinodal分解150

7.8软模现象和相变152

7.8.1Landau理论和软模153

7.8.2晶格振动与软模153

第8章 固态多形性冲击相变的实验现象156

8.1概述156

8.2铁的α？ε的相变156

8.3铁基合金160

8.3.1铁基合金的α？ε相变160

8.3.2铁基合金的γ？α′相变162

8.4锑、铋和锡167

8.4.1锑167

8.4.2铋169

8.4.3锡172

8.5形状记忆合金174

8.5.1概述174

8.5.2应用175

8.5.3形状记忆合金的动态响应研究176

8.6其他金属材料180

8.7石墨-金刚石相变182

8.8锗和硅184

8.9碱金属卤化物KBr，NaCl和KCl185

8.10Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族化合物CdS，InSb和BN188

8.10.1CdS单晶的冲击相变特性188

8.10.2InSb193

8.10.3BN194

8.11简单氧化物的冲击相变行为195

8.11.1石英（SiO2）195

8.11.2金红石（TiO2）197

8.11.3赤铁矿（Fe2O3）198

8.11.4氧化铌（Nb2O5）198

8.12一些矿物材料的冲击相变199

8.13岩石199

8.13.1花岗岩等几种岩石199

8.13.2石灰岩和大理岩的冲击相变研究201

8.14陶瓷材料205

8.14.1一般陶瓷205

8.14.2高Tc超导材料207

8.15聚合物208

8.16氢208

第9章 二级相变、冲击熔化和气化210

9.1二级相变210

9.2冲击熔化的理论考虑212

9.2.1高压熔化方程212

9.2.2冲击熔化和Hugoniot方程214

9.3正常材料的均匀熔化216

9.4铁的冲击熔化研究219

9.5铋的冲击熔化220

9.6不均匀熔化222

9.7凝固223

9.8冲击气化和等离子体相变223

第10章 相变塑性和剪力作用226

10.1相变塑性现象226

10.2相变塑性的位错模型227

10.2.1位错模型基础228

10.2.2相变时的微观位错模型229

10.3相变增韧和相变塑性230

10.3.1相变增韧计算231

10.3.2实验研究233

10.3.3相变准则及相变本构关系的研究233

10.3.4小结235

10.4剪力对固体相变压力的影响236

10.4.1相变点的应力分析236

10.4.2动高压与静高压相变压力的比较和讨论240

10.4.3小结242

10.5石灰岩冲击相变中的应力偏量的作用243

第11章 冲击相边界247

11.1概述247

11.2相变模型和基本方程248

11.2.1热弹性马氏体相变模型248

11.2.2基本方程249

11.3一级可逆相变材料中的冲击相边界250

11.3.1不同类型的间断面及其相互作用250

11.3.2半无限长杆中相边界的传播255

11.3.3弱间断加卸载条件下相边界的传播257

11.3.4小结259

11.4不可逆相变材料中的相边界和梯度材料259

11.4.1强间断加卸载条件下相边界传播的解析解259

11.4.2连续卸载条件下相边界传播的数值方法261

11.4.3连续卸载条件下梯度材料的形成263

11.5有限杆中的不可逆相边界269

11.5.1右端为自由面时的相边界传播269

11.5.2右端为刚壁时的相边界传播272

11.5.3相变Taylor杆实验273

11.6二级相变材料中相边界的传播274

11.6.1二级相边界传播的一般规律275

11.6.2外场作用下二级相变和一级相变的互相转化276

11.6.3小结279

11.7温度对相边界传播的影响280

11.7.1绝热过程280

11.7.2温度变化对相边界传播的影响281

11.7.3间断面与温度界面的相互作用284

第12章 冲击相变对材料和结构破坏特性的影响288

12.1概述288

12.2绝热剪切中的相变带288

12.3高聚物压剪联合加载下的绝热剪切熔化293

12.4相变对层裂的影响295

12.4.1弹丸对厚板的高速撞击295

12.4.2纯铁的相变等厚层裂297

12.4.3FeMnNi合金的浅表层裂300

12.4.4相变对层裂强度的影响302

12.5脉冲强激光的作用304

参考文献310