【摘 要】
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本文采用经典分子动力学(MD)方法,对ε-CL-20、TNT晶体和CL-20/TNT共晶以及不同质量比RDX/TNT混合物体系,在COMPASS力场下进行NPT-MD模拟。对ε-CL-20晶体,本文以(2×3×3)及
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本文采用经典分子动力学(MD)方法,对ε-CL-20、TNT晶体和CL-20/TNT共晶以及不同质量比RDX/TNT混合物体系,在COMPASS力场下进行NPT-MD模拟。对ε-CL-20晶体,本文以(2×3×3)及其(001)晶面超晶胞为研究对象,完成了195K、245K、295K、345K和395K五个温度下的MD模拟。并以引发键(N-NO2)最大键长(Lmax)、引发键连双原子作用能EN-N和内聚能密度(CED)来关联体系的热和撞击感度,所得结论与实验事实能够良好相符；同时,探讨了力学性能随温度的变化规律。为与CL-20/TNT共晶作比较,还模拟了TNT晶体。通过MD模拟,获得了二者引发键最大键长Lmax、内聚能密度(CED)、结合能(Ebind)和力学性能随温度的变化规律。结果表明共晶的形成能够有效降低高能材料的感度。径向分布函数g(r)的研究表明,共晶体系中CL-20分子和TNT分子间存在较强的氢键作用,且主要来源于CL-20中的H与TNT中的O、TNT中的H与CL-20中的O。不同温度下的g(r)显示出随着温度的升高,分子间氢键逐渐减弱。不同温度下的力学性能模拟计算表明,共晶炸药的拉伸模量(E)、剪切模量(G)、体积模量(K)介于二者之间,但是延展性得到较大改善。本文还对(100)、(010)、(001)和(120)四个晶面超晶胞模型进行模拟计算,得到了不同晶面的Lmax、CED和力学性能。最后,依次搭建质量比为2：8、3：7、4：6、5：5和6：4五种RDX/TNT混合物模型,通过MD模拟计算,发现TNT的加入能够降低RDX的感度。同时,预测了ind、CED和力学性能的变化规律,关联不同质量比体系的爆炸性能。
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