高致密球形黑索今晶体结构对高聚物粘结炸药安全性能的影响
发布时间：2021-09-19 15:10
为探索炸药晶体结构对其安全性能的影响,通过分子动力学模拟和实验相结合的方法开展高致密球形黑索今（RDX）晶体结构对高聚物粘结炸药（PBX）安全性能影响的研究。采用X射线单晶衍射测试高致密球形RDX的晶体结构,并根据晶体结构数据,通过分子动力学模拟方法对比高致密球形RDX和普通RDX基PBX的安全性能。为验证分子动力学模拟结果的准确性,制备以高致密球形RDX和普通RDX为基的浇注PBX,采用直接起爆法和卡片式隔板法测试浇注PBX的雷管感度和冲击波感度。分子动力学模拟与实验结果表明:高致密球形RDX是内部缺陷少、形状趋于球形的单晶体,晶胞密度较普通RDX提高2. 6%;高致密球形RDX基PBX比普通RDX基PBX的结合能提高289. 30 k J/mol,内聚能密度提高0. 022 k J/cm3、引发键最大键长减小0. 02?,高致密球形RDX基PBX的安全性能更好;在配方比例相同条件下,高致密球形RDX基浇注PBX的雷管感度和冲击波感度比普通RDX基PBX确实有所降低,与分子动力学模拟结果相符,验证了模拟计算的准确性。
【文章来源】：兵工学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
RDX晶胞模型
将初始构型在COMPASS力场下进行几何优化，采取Smart算法，收敛精度设置为Fine．随后将优化后的能量最低构型进行正则(NVT)系综下的MD模拟，温度设为298 K，采用Anderson控温方法，初始原子运动按Maxwell-Boltzmann分布确定，积分采用Verlet方法，范德华力和静电作用分别用Atombased和Ewald方法，时间步长为1 fs，模拟时间为1.2 ns，每隔5 000步保存一次轨迹文件，得到其平衡构型，如图3(a)、图3(b)所示。图3 PBX平衡构型
PBX平衡构型
【参考文献】：
期刊论文
[1]奥克托今/3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮共晶炸药晶体缺陷的分子动力学研究[J]. 杭贵云,余文力,王涛,王金涛,苗爽. 兵工学报. 2019(01)
[2]黑索今工业生产技术进展[J]. 米向超,胡立双,陈毅峰,柳魁,郭文建. 化工中间体. 2013(08)
[3]高致密球形黑索今晶体的制备和性能[J]. 芮久后,赵雪. 兵工学报. 2013(01)
[4]Molecular dynamics study on the relationships of modeling,structural and energy properties with sensitivity for RDX-based PBXs[J]. XIAO JiJun 1,2*,ZHAO Li 1,ZHU Wei 3,CHEN Jun 4,JI GuangFu 4,ZHAO Feng 4,WU Qiang 4 & XIAO HeMing 1* 1 Molecule and Material Computation Institute,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China 2 State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China 3 College of Biological,Chemical Sciences and Engineering,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China 4 National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics,Institute of Fluid Physics,China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China. Science China（Chemistry）. 2012(12)
[5]RDX与D-RDX基PBX炸药撞击安全性研究[J]. 花成,舒远杰,吴博,黄明,李涛,傅华. 含能材料. 2010(05)
[6]端羟基聚丁二烯/增塑剂共混物相容性的分子动力学模拟[J]. 付一政,刘亚青,兰艳花. 物理化学学报. 2009(07)
[7]ε-CL-20基PBX结构和性能的分子动力学模拟——HEDM理论配方设计初探[J]. 许晓娟,肖继军,黄辉,李金山,肖鹤鸣. 中国科学（B辑:化学）. 2007(06)
硕士论文
[1]RDX及其缺陷晶体和它们为基PBXs的MD模拟[D]. 李松远.南京理工大学 2012
本文编号：3401841
【文章来源】：兵工学报. 2020,41(03)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
RDX晶胞模型
将初始构型在COMPASS力场下进行几何优化，采取Smart算法，收敛精度设置为Fine．随后将优化后的能量最低构型进行正则(NVT)系综下的MD模拟，温度设为298 K，采用Anderson控温方法，初始原子运动按Maxwell-Boltzmann分布确定，积分采用Verlet方法，范德华力和静电作用分别用Atombased和Ewald方法，时间步长为1 fs，模拟时间为1.2 ns，每隔5 000步保存一次轨迹文件，得到其平衡构型，如图3(a)、图3(b)所示。图3 PBX平衡构型
PBX平衡构型
【参考文献】：
期刊论文
[1]奥克托今/3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮共晶炸药晶体缺陷的分子动力学研究[J]. 杭贵云,余文力,王涛,王金涛,苗爽. 兵工学报. 2019(01)
[2]黑索今工业生产技术进展[J]. 米向超,胡立双,陈毅峰,柳魁,郭文建. 化工中间体. 2013(08)
[3]高致密球形黑索今晶体的制备和性能[J]. 芮久后,赵雪. 兵工学报. 2013(01)
[4]Molecular dynamics study on the relationships of modeling,structural and energy properties with sensitivity for RDX-based PBXs[J]. XIAO JiJun 1,2*,ZHAO Li 1,ZHU Wei 3,CHEN Jun 4,JI GuangFu 4,ZHAO Feng 4,WU Qiang 4 & XIAO HeMing 1* 1 Molecule and Material Computation Institute,Nanjing University of Science and Technology,Nanjing 210094,China 2 State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China 3 College of Biological,Chemical Sciences and Engineering,Jiaxing University,Jiaxing 314001,China 4 National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics,Institute of Fluid Physics,China Academy of Engineering Physics,Mianyang 621900,China. Science China（Chemistry）. 2012(12)
[5]RDX与D-RDX基PBX炸药撞击安全性研究[J]. 花成,舒远杰,吴博,黄明,李涛,傅华. 含能材料. 2010(05)
[6]端羟基聚丁二烯/增塑剂共混物相容性的分子动力学模拟[J]. 付一政,刘亚青,兰艳花. 物理化学学报. 2009(07)
[7]ε-CL-20基PBX结构和性能的分子动力学模拟——HEDM理论配方设计初探[J]. 许晓娟,肖继军,黄辉,李金山,肖鹤鸣. 中国科学（B辑:化学）. 2007(06)
硕士论文
[1]RDX及其缺陷晶体和它们为基PBXs的MD模拟[D]. 李松远.南京理工大学 2012
本文编号：3401841
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3401841.html
