安全性是含能材料(EMs)最重要的性能之一,常以感度標(biāo)度之,可接受的感度才能保證EMs的安全使用。然而,由于與EMs的多層次結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì),刺激方式和環(huán)境條件相關(guān),感度具有較嚴(yán)重的不確定性問題,這是導(dǎo)致EMs感度可預(yù)測(cè)性差的根本原因。基于此,本文基于含能化合物的完美晶相結(jié)構(gòu),開展量子化學(xué)、分子動(dòng)力學(xué)(MD)及統(tǒng)計(jì)分析研究,提出了預(yù)測(cè)撞擊感度的新模型,建立了橋連實(shí)驗(yàn)與MD評(píng)估含能化合物熱安定性的方法,并初步提出了理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試相結(jié)合的撞擊感度分級(jí)方法。本文不僅拓展了撞擊感度的研究方法,還提出了新的感度預(yù)測(cè)方法,將有助于含能化合物的分子設(shè)計(jì)和認(rèn)知EMs的感度機(jī)制。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1)運(yùn)用密度泛函理論的方法對(duì)在組成、結(jié)構(gòu)和撞擊感度方面具有高度差異性的20種CHNO含能分子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化計(jì)算和能量計(jì)算,基于“熱點(diǎn)”理論,提出自增殖系數(shù)(SIPC,k)以反映EMs的自增殖點(diǎn)火能力,并將k和其他撞擊感度相關(guān)性指標(biāo)分別與撞擊感度(H₅₀)相關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明,k與H₅₀的相關(guān)性優(yōu)于其他指標(biāo)。通過具有高度多樣性的148種含能分子進(jìn)一步驗(yàn)證了SI...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 含能材料撞擊感度因素的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 分子層次含能材料撞擊感度的影響因素
        1.2.2 晶體層次含能材料撞擊感度的影響因素
    1.3 預(yù)測(cè)含能材料撞擊感度數(shù)值模型的研究進(jìn)展
        1.3.1 單線性回歸模型
        1.3.2 二元和多元線性回歸模型
        1.3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    1.4 本論文的選題意義及研究內(nèi)容
2 理論計(jì)算與模擬方法
    2.1 密度泛函理論
    2.2 分子動(dòng)力學(xué)(MD)方法
        2.2.1 分子力場(chǎng)
        2.2.2 反應(yīng)性力場(chǎng)(ReaxFF)
        2.2.3 系綜
3 自增殖系數(shù):高效預(yù)測(cè)含能分子撞擊感度的模型研究
    3.1 引言
    3.2 理論方法
        3.2.1 計(jì)算方法
        3.2.2 SIPC模型
    3.3 SIPC的驗(yàn)證
        3.3.1 驗(yàn)證對(duì)象
        3.3.2 撞擊感度測(cè)量值的引用
        3.3.3 結(jié)果討論與分析
    3.4 SIPC的應(yīng)用
    3.5 本章小結(jié)
4 基于分子動(dòng)力學(xué)模型評(píng)估含能材料熱安定性
    4.1 引言
    4.2 理論與分析方法
        4.2.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬
        4.2.2 分析方法
    4.3 結(jié)果討論與分析
        4.3.1 基于體系分子分解率的熱分解溫度
        4.3.2 基于體系勢(shì)能演化的熱分解溫度
        4.3.3 基于體系重要中間產(chǎn)物和穩(wěn)定小分子產(chǎn)物的熱分解溫度
        4.3.4 橋連實(shí)驗(yàn)與MD評(píng)估含能化合物熱安定性
    4.4 本章小節(jié)
5 含能化合物撞擊感度分級(jí)方法的探索研究
    5.1 引言
    5.2 計(jì)算方法與分級(jí)原則
        5.2.1 理論計(jì)算方法
        5.2.2 分級(jí)原則
    5.3 結(jié)果討論與分析
        5.3.1 計(jì)算結(jié)果
        5.3.2 分級(jí)結(jié)果討論與分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作及展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號(hào)：3778191