晶体缺陷对HMX基PBX性能影响的理论计算

• 作者: 戚春保 杭贵云 王涛 王玉玲 苗爽 鲁昌兵
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 高聚物粘结炸药(PBX) 晶体缺陷 感度 爆轰性能 力学性能 分子动力学模拟
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 计算与模拟
• 页码范围: 636-643
• 页数: 8页
• 分类号: TJ55|O64
• 字数: 5267字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2018298

摘要

为研究晶体缺陷对奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)性能的影响,分别建立了2种PBX"完美"模型和4种缺陷模型.采用分子动力学(MD)方法,对6种PBX模型进行了模拟计算,得到了感度、结合能、爆轰性能和力学性能参数并进行了对比.结果表明,晶体缺陷导致PBX炸药的键连双原子作用能和内聚能密度减小,分别下降2.46～5.72 kJ·mol-1和0.0251～0.0544 kJ·cm-3,表明缺陷模型的感度增加,安全性降低;缺陷模型的结合能下降509.61～1618.24 kJ·mol-1,表明炸药的稳定性变差;缺陷模型的密度、爆速和爆压均下降,降幅分别为0.01～0.05 g·cm-3、36.35～185.69 m·s-1和0.36～1.79 GPa,其氧平衡和爆热的变化几乎可以忽略不计,表明缺陷模型的毁伤威力降低.晶体缺陷还导致PBX炸药的拉伸模量、体积模量和剪切模量分别下降0.062～1.772、0.261～1.188 GPa和0.012～0.685 GPa,体积模量与剪切模量之比增加0.002～0.366,位错和空位缺陷模型的柯西压分别下降0.822 GPa和0.479 GPa,掺杂和孪晶缺陷模型的柯西压分别上升0.114 GPa和0.491 GPa,表明缺陷模型的抗变形能力下降,柔韧性增强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王涛	火箭军工程大学核工程学院	29	75	6.0	7.0
2	苗爽	火箭军工程大学核工程学院	7	6	1.0	2.0
3	王玉玲	火箭军工程大学核工程学院	6	8	2.0	2.0
4	杭贵云	火箭军工程大学核工程学院	8	12	2.0	2.0
5	戚春保	火箭军工程大学核工程学院	1	0	0.0	0.0
6	鲁昌兵	空军驻中国工程物理研究院军事代表办公室	1	0	0.0	0.0