拉伸加载下PBX炸药力学性能的分子动力学模拟

作     者：高飞艳 刘睿 陈鹏万 龙瑶 陈军 GAO Feiyan;LIU Rui;CHEN Pengwan;LONG Yao;CHEN Jun

作者机构：北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京应用物理与计算数学研究所北京100088 北京大学应用物理与技术中心北京100871 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2022年第36卷第4期

页      面：125-132页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080102[工学-固体力学] 0702[理学-物理学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(U1730244) 

主　　题：聚合物黏结炸药 单轴拉伸 力学行为 断裂机理 分子动力学 

摘      要：采用分子动力学方法研究了拉伸加载下HMX基PBX界面力学行为的应变率依赖性。模拟结果显示,PBX的拉伸强度和弹性模量随着应变率的增加而增大。HMX-F2311的断裂方式与应变率相关:初始应变主要集中于黏结剂F2311,在低应变率下形成了一条大致垂直于加载方向的主裂纹;随着拉伸应变率的增加,破坏路径将分布在整个模型上;PBX的断裂失效是由于黏结剂F2311的脱粘。在单轴拉伸加载过程中,HMX-F2311的势能随拉伸应变率的增加而迅速增大,尤其在高应变率拉伸加载下,范德华力相互作用对势能的演变起到了决定性作用。分子动力学模拟揭示了应变率对HMX-F2311界面微观结构、力学行为和断裂损伤机制的影响,对PBX的设计、制备和安全使用具有重要意义。