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绪论 1

0.1 压力的定义、单位及分类 1

0.2 宇宙中压力和温度的分布 3

0.3 高压科学的发展历程 6

0.4 高压对物质的作用 8

参考文献 11

第1章 基础知识 14

1.1 材料力学基础 14

1.1.1 应力 14

1.1.2 应变 15

1.1.3 弹性参数 16

1.1.4 应力-应变曲线 18

1.2 弹性理论的基本方程 19

1.2.1 应变张量 19

1.2.2 应力张量 23

1.2.3 应力-应变关系 28

1.3 材料的强度理论 30

1.3.1 最大剪应力理论 31

1.3.2 畸变能密度理论 31

参考文献 34

第2章 圆筒容器 35

2.1 圆筒的应力-应变方程 35

2.2 单壁圆筒 37

2.2.1 应力、应变分析 37

2.2.2 内压和外压作用下圆筒的应力分布 39

2.2.3 只受内压时圆筒的耐压极限 41

2.2.4 只受外压时圆筒的应力分布 43

2.3 组合圆筒 44

2.3.1 组合圆筒的工作原理 44

2.3.2 过盈量引起的接触压力 45

2.3.3 组合圆筒的最佳设计和耐压限度 47

2.3.4 多层组合圆筒 49

2.3.5 不同材料的组合圆筒 52

2.4 缠绕式圆筒 54

2.4.1 极限压力和缠绕层外径 55

2.4.2 内筒外径和缠绕张力 56

2.4.3 缠绕式圆筒的应力分布 58

2.5 自紧圆筒 58

2.5.1 预应力 58

2.5.2 自紧期间圆筒的应力分布 60

2.5.3 自紧压力卸掉后的残余应力分布 63

2.5.4 圆筒处于弹性工作状态的最大自紧压力 64

2.5.5 自紧时圆筒的径向膨胀 66

2.6 分割式圆筒 68

2.6.1 Poulter设计 68

2.6.2 Dawson与Stigel设计 69

2.7 圆筒的热应力、蠕变和应力松弛 70

2.7.1 圆筒的热应力 71

2.7.2 蠕变 76

2.7.3 应力松弛 78

参考文献 80

第3章 压砧 81

3.1 大质量支撑原理 81

3.1.1 材料的静力学方程 81

3.1.2 半无限弹性体界面上一点受外力作用 83

3.1.3 半无限弹性体界面上圆形区域受外力作用 88

3.1.4 大质量支撑原理 91

3.2 压砧 92

3.2.1 压砧的形状 92

3.2.2 压砧的极限压力 96

3.3 压砧材料 98

附录 材料的硬度 103

参考文献 105

第4章 高压设备 106

4.1 活塞-圆筒装置 106

4.2 Bridgman压机 109

4.3 压砧-圆筒装置 110

4.3.1 Drickamar装置 110

4.3.2 Belt装置 111

4.4 变形的Bridgman压机 111

4.4.1 杯状压砧装置 111

4.4.2 环状压砧装置 112

4.5 多压砧装置 113

4.5.1 多压砧装置的特点 113

4.5.2 多压砧装置的类型 114

4.6 金刚石对顶砧装置 120

4.6.1 金刚石压机的原理 121

4.6.2 压砧的选择 121

4.6.3 活塞-圆筒 123

4.6.4 垫块和金刚石的安装 124

4.6.5 摇床 125

4.6.6 力的加载 126

4.7 宝石对顶砧装置 128

4.8 压机框架 131

4.9 传压介质 138

4.9.1 气态传压介质 138

4.9.2 液态传压介质 140

4.9.3 固态传压介质 141

4.10 密封材料 145

4.10.1 使用密封材料的必要性 145

4.10.2 密封材料的力学行为 146

4.10.3 常用的密封材料 157

参考文献 159

第5章 压力和温度的测量 162

5.1 一次测压方法 162

5.1.1 水银柱压力计 162

5.1.2 活塞压力计 163

5.2 二次测压方法 165

5.2.1 Bourdon管压力计 165

5.2.2 应变压力计 167

5.2.3 压电压力计 167

5.2.4 隔板式压力计 167

5.2.5 电容压力计 168

5.2.6 电阻压力计 169

5.3 超高压力的定标 171

5.3.1 固定点压力定标 171

5.3.2 状态方程（EOS）测压 174

5.3.3 红宝石压标（Ruby scale） 178

5.4 非静水压的测量 183

5.4.1 对顶压砧中应力分布的各向异性 183

5.4.2 非静水压的测量 186

5.5 压标物质测压的准确性 188

5.6 温度的测量 196

5.6.1 高温和低温的产生 196

5.6.2 温度的测量 199

5.6.3 高压组装件 203

5.7 高温下压力的测量 204

附录1 几种常用压力定标物质的使用 206

附录2 热电偶简介 207

参考文献 209

第6章 动态高压 213

6.1 动态高压的产生原理 213

6.1.1 冲击波 213

6.1.2 冲击波的基本方程 216

6.1.3 Hugoniot曲线 218

6.2 动态高压发生装置 221

6.2.1 爆炸法 221

6.2.2 压缩磁场技术 224

6.2.3 强电流收缩方法 225

6.3 动态高压的测量 225

6.3.1 材料中质点速度和压力的确定 225

6.3.2 测量技术 228

6.3.3 材料温度的估计 230

6.4 固体在冲击压缩下的应力 232

6.5 静高压压标的冲击波数据校正 234

参考文献 236

第7章 高压下的物性 238

7.1 高压下的力学性质 238

7.1.1 概述 238

7.1.2 等温p-V曲线的测量方法 239

7.1.3 固体的状态方程 242

7.1.4 固体的压缩曲线 250

7.2 高压相变 255

7.2.1 相变的热力学理论 255

7.2.2 固-固相变 259

7.2.3 固-液相变 263

7.3 高压下的热导率 266

7.4 高压下的电学性质 268

7.4.1 金属 269

7.4.2 半导体 270

7.4.3 离子导体 271

7.4.4 金属-绝缘体转变 272

7.4.5 超导电性 275

7.5 高压下的磁性 280

7.6 高压下的光学性质 282

参考文献 285