Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA.
Phys Rev Lett. 2011 Dec 23;107(26):264502. doi: 10.1103/PhysRevLett.107.264502.
We use the Richtmyer-Meshkov instability (RMI) at a metal-gas interface to infer the metal's yield stress (Y) under shock loading and release. We first model how Y stabilizes the RMI using hydrodynamics simulations with a perfectly plastic constitutive relation for copper (Cu). The model is then tested with molecular dynamics (MD) of crystalline Cu by comparing the inferred Y from RMI simulations with direct stress-strain calculations, both with MD at the same conditions. Finally, new RMI experiments with solid Cu validate our simulation-based model and infer Y~0.47 GPa for a 36 GPa shock.
我们利用金属-气体界面的 Richtmyer-Meshkov 不稳定性(RMI)来推断冲击加载和释放下金属的屈服应力(Y)。我们首先使用完全塑性本构关系的流体动力学模拟来模拟 Y 如何稳定 RMI,该模拟针对铜(Cu)进行。然后,我们通过比较 RMI 模拟中推断的 Y 与直接应力-应变计算,以及在相同条件下使用分子动力学(MD)进行的比较,来对该模型进行测试,这些比较都是针对结晶 Cu 进行的。最后,我们利用固态 Cu 进行了新的 RMI 实验,验证了我们基于模拟的模型,并推断出 36 GPa 冲击下的 Y 值约为 0.47 GPa。