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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KCl 185

8.10Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族化合物CdS，InSb和BN 188

8.10.1CdS单晶的冲击相变特性 188

8.10.2InSb 193

8.10.3BN 194

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