本文關(guān)鍵詞：高聚物粘結(jié)炸藥力學(xué)性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬

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【摘要】：隨著現(xiàn)代軍事科技的迅速發(fā)展,對含能材料的能量性能和綜合性能的要求越來越高。高聚物粘結(jié)炸藥(PBX)集單質(zhì)炸藥的爆轟性能和聚合物優(yōu)異的力學(xué)性能于一體,被廣泛運(yùn)用于工業(yè)及軍事等領(lǐng)域。同時(shí),隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,利用模擬和計(jì)算的方法研究PBX炸藥的結(jié)構(gòu)和性能,對PBX的配方設(shè)計(jì)具有理論指導(dǎo)意義。本文采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法,在不同壓強(qiáng)和溫度條件下對PBX9501粘結(jié)劑、氟聚物F2311和F2314體系進(jìn)行了研究,探討其在600K/700K下的等溫壓縮行為,并通過擬合P-V-T數(shù)據(jù)找到其適用的狀態(tài)方程;利用靜態(tài)力學(xué)方法,在295K及1atm條件下對這三種粘結(jié)劑的力學(xué)性能進(jìn)行了模擬,并將結(jié)果進(jìn)行了對比分析;采用COMPASS力場,探討了溫度和壓強(qiáng)對PBX9501混合炸藥力學(xué)性能的影響,同時(shí)通過該體系中各組分最大引發(fā)鍵鍵長的變化來判斷溫度對其熱感度的影響;得出以下結(jié)論:1)通過對PBX9501粘結(jié)劑、F2311和F2314進(jìn)行MD模擬,并利用Tait和Sun狀態(tài)方程對各粘結(jié)劑等溫壓縮線進(jìn)行擬合發(fā)現(xiàn),兩狀態(tài)方程對不同粘結(jié)劑的擬合都存在一定的差異,但擬合的結(jié)果均較好,即可利用Tait和Sun兩狀態(tài)方程來描述各粘結(jié)劑的等溫壓縮行為。2)PBX9501粘結(jié)劑體系隨壓強(qiáng)增大其剛性增強(qiáng),彈性減弱;隨溫度的升高,其剛性逐漸減弱,彈性增強(qiáng);同時(shí),將三種粘結(jié)劑的力學(xué)性能進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),F2314的剛性較強(qiáng)、F2311次之,PBX9501粘結(jié)劑的塑性較之最強(qiáng)。3)隨著溫度的升高,PBX9501復(fù)合炸藥的剛性逐漸減弱,塑性和柔性漸強(qiáng);在外界壓強(qiáng)不斷加載下PBX9501炸藥逐漸表現(xiàn)出韌性,且隨著壓強(qiáng)的增大其韌性越好;同時(shí)利用MD方法對PBX9501熱感度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),隨溫度逐漸升高,PBX9501混合炸藥體系變得更為敏感,且在375K時(shí)其引發(fā)鍵的最大鍵長顯著增大。研究結(jié)果為PBX配方設(shè)計(jì)中粘結(jié)劑的選擇以及PBX9501的加工工藝的改進(jìn)提供一定的理論支持。
【關(guān)鍵詞】：PBX9501 分子動(dòng)力學(xué) 粘結(jié)劑 力學(xué)性能 狀態(tài)方程
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R82
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景與現(xiàn)狀8-11
• 1.2 研究意義11
• 1.3 論文研究內(nèi)容安排11-13
• 第2章 理論與方法13-23
• 2.1 分子模擬方法13-15
• 2.2 分子動(dòng)力學(xué)方法15-20
• 2.2.1 分子動(dòng)力學(xué)基本原理15-16
• 2.2.2 力場16-17
• 2.2.3 周期性邊界條件17-19
• 2.2.4 模擬系綜19-20
• 2.3 靜態(tài)力學(xué)分析方法20-22
• 2.3.1 力學(xué)分析原理20-22
• 2.3.2 基于MD的力學(xué)性能計(jì)算方法22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第3章 粘結(jié)劑狀態(tài)方程及其力學(xué)性能的MD模擬23-41
• 3.1 引言23-24
• 3.2 PBX9501粘結(jié)劑的MD模擬24-34
• 3.2.1 模型構(gòu)建與模擬方法24-28
• 3.2.2 結(jié)果與討論28-34
• 3.3 氟聚物粘結(jié)劑的MD模擬34-40
• 3.3.1 模型構(gòu)建與模擬方法34-36
• 3.3.2 結(jié)果與討論36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 PBX9501復(fù)合炸藥力學(xué)性能的MD模擬41-53
• 4.1 引言41-42
• 4.2 模型構(gòu)建與模擬方法42-43
• 4.2.1 模型構(gòu)建42-43
• 4.2.2 MD模擬細(xì)節(jié)43
• 4.3 結(jié)果與討論43-51
• 4.3.1 純HMX力學(xué)性能的MD模擬44
• 4.3.2 不同溫度和壓強(qiáng)下PBX9501的力學(xué)性能44-49
• 4.3.3 溫度對PBX9501熱感度的影響49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第5章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53-54
• 5.2 下一步工作建議54-55
• 參考文獻(xiàn)55-60
• 致謝60-61
• 攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果61

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔡賈林;鄭申聲;鄭保輝;羅觀;;HTPE/增塑劑共混體系相容性的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J];含能材料;2014年05期

2 孫婷;劉強(qiáng);肖繼軍;趙峰;肖鶴鳴;;CL-20/HMX共晶及其為基PBX界面作用和力學(xué)性能的MD模擬研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2014年09期

3 楊耀天;李海興;王保民;;基于MD方法的HMX黏結(jié)劑優(yōu)選研究[J];化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料;2014年02期

4 陳芳;張紅;段美玲;王建龍;陳麗珍;;高溫下黑索金(RDX)熱分解動(dòng)力學(xué)模擬[J];原子與分子物理學(xué)報(bào);2013年06期

5 劉冬梅;趙麗;肖繼軍;陳軍;姬廣富;朱偉;趙鋒;吳強(qiáng);肖鶴鳴;;不同溫度下HMX和RDX晶體的感度判別和力學(xué)性能預(yù)估——分子動(dòng)力學(xué)比較研究[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2013年11期

6 劉冬梅;肖繼軍;朱偉;肖鶴鳴;;不同溫度下PETN晶體感度判別和力學(xué)性能預(yù)測的MD研究[J];含能材料;2013年05期

7 張力;陳朗;王晨;伍俊英;;CL-20初始熱分解反應(yīng)機(jī)理的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算[J];火炸藥學(xué)報(bào);2012年04期

8 王新德;;化學(xué)推進(jìn)劑及相關(guān)重要原材料發(fā)展回顧與展望[J];化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料;2010年03期

9 高立龍;席鵬;;ATP-28在澆注固化炸藥中的應(yīng)用探索[J];含能材料;2008年06期

10 朱偉;肖繼軍;鄭劍;趙孝彬;陳中娥;肖鶴鳴;;高能混合物的感度理論判別——不同配比和不同溫度AP/HMX的MD研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2008年23期

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本文編號：988678