超高靜水壓發(fā)生系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

200噸油壓機、最高15GPa靜水壓。

用六面砧大腔體壓腔產(chǎn)生高達15GPa的靜水壓。 2100433B

玻璃材料在高壓狀態(tài)下的變形行為是國際的一個熱點問題，吸引了力學(xué)界、物理界科學(xué)家的極大興趣，涉及到非線性力學(xué)、高壓物理、非晶物理、應(yīng)用物理、地球物理等學(xué)科。永久的壓密行為是超高靜水壓最基本的特征。通過分析多種玻璃材料的高壓變形行為，我們建立了一個本構(gòu)模型來反映其變形機理。模型假設(shè)是在純靜水壓狀態(tài)下，剪切力可忽略時，引入新的屈服準(zhǔn)則和流動規(guī)律來描述其壓密行為。該過程包含三個階段，即線彈性階段，壓密過程及飽和密實階段。內(nèi)置超高凈水壓實驗數(shù)據(jù)和外置凈水壓試驗數(shù)據(jù)都引入到我們的模型。我們通過Abaqus和Sidolo來模擬大體積變形條件下玻璃的變形行為，并結(jié)合優(yōu)化分析，獲得了具有物理意義的參數(shù)，即臨界壓力、飽和壓密值、飽和壓密時壓力等。數(shù)值模擬結(jié)果與我們的實驗數(shù)據(jù)獲得了很好的對應(yīng)。這將有助于我們理解玻璃材料超高凈水下的壓密行為，同時我們還可以預(yù)測材料本征性能的變化，比如泊松比、剪切模量、彈性模量等的改變。因此，可以通過我們的模型去分析玻璃材料在復(fù)雜環(huán)境下的變形行為。此外，我們發(fā)現(xiàn)材料致密化的過程中，內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)也同時發(fā)生了變化。比如二氧化硅玻璃，它初始是正四面體金字塔結(jié)構(gòu)，隨著壓力的增加內(nèi)部五面體結(jié)構(gòu)、六面體結(jié)構(gòu)就逐步產(chǎn)生了。當(dāng)壓密飽和時，材料的四面體結(jié)構(gòu)保持了穩(wěn)定。同時，我們發(fā)現(xiàn)不同玻璃材料內(nèi)部致密度的飽和值不一樣是源自于其初始微觀結(jié)構(gòu)不同?？傊?，我們的研究希望能幫助更多人理解更多材料在超高壓力作用的變形行為。 2100433B