无冲击加载实验中材料力学行为的反演计算方法研究

无冲击斜波加载（准等熵压缩）实验是冲击压缩和准静态等温压缩之间的重要桥梁，对斜波加载状态下的材料数据进行分析和计算可对各种物态方程理论做出关键性鉴别，还可探索更广泛的物态方程区域，对极端条件下材料性能的研究以及核武器技术和高能量密度物理等多学科领域，具有重要的学术意义和实际应用价值。.本项目致力于研究一种可用于分析和计算斜波加载实验数据的计算方法，探索斜波加载下材料动力学行为的恰当描述，通过材料力学响应关系式和反向积分以及正向积分计算的结合，实现对材料热传导、粘性耗散等问题的解读。最终基于不同应变率斜波加载方式得到的金属材料的实验数据，获取材料物态方程的准等熵参考线和部分物理性能参数。所得结果将为分析斜波加载下材料温升、熵增、以及应变率效应提供基础。

本文针对准等熵压缩实验中的数据分析与处理，开展了反向积分和正向积分相结合的计算，编写了反向-正向积分迭代计算程序；对准等熵压缩实验中面临的熵增和温升等问题，通过粘性效应将应变率引入材料的力学耗散分析中，并通过不同上升时间加载的准等熵压缩数值实验对其进行了计算分析；对多晶铁和锆的固固相变准等熵压缩实验数据，通过反积分计算波剖面初步得到了材料的应力应变曲线和相变起始点，为后续开展准等熵压缩材料的典型动力学行为研究提供了重要数据支撑。