2-叠氮-1,3,5-三硝基苯热解反应的机理及其热力学和动力学理论研究

用ＰＭ３－ＭＯ法对２－叠氮－１,３,５－三硝基苯的热解机理进行了计算研究,基于统计热力学和过渡态理论求得该反应的热力学和动力学参数。结果表明,氧化呋咱机理下的热解活化能（１０３．７５０ｋＪ／ｍｏｌ）比ＣＮＯ２均裂反应活化能（２０５．４１５ｋＪ／ｍｏｌ）小得多,且反应动力学参数的计算值与ＤＳＣ实测值相符。４００Ｋ以下Ｃ－ＮＯ２均裂反应的Ｇ值为负,热力学上可能发生,但速率常数为０ｓ－１。     

基于Rietveld无标样定量研究HMX的β→δ等温相变动力学

以Rietveld无标样定量方法为基础,利用原位X射线粉末衍射技术(XRD)研究了奥克托今(HMX)的β→δ等温相变动力学.描述了不同温度下HMX的转变进度-时间曲线,求得Avrami指数n约为0.6,建立了相关的等温相变动力学方程.采用Arrhenius方程定量表示了速率常数k与温度T的关系,计算的活化能Ea约为151 kJ/mol,指前因子lnA为36.2.结果表明:实验温度是影响相变的主导因素,HMX发生β→δ相变时,δ相近似于1维随机成核长大.     

微米/纳米PMMA粉尘爆炸抑制过程中压力特性与热化学动力学的相关性

为了揭示微米/纳米PMMA (polymethyl methacrylate)粉尘爆炸的抑制机理,利用同步热分析仪和20 L爆炸试验装置,对微米/纳米PMMA粉尘在抑爆粉剂NaHCO₃干预下的热解动力学特性和爆炸特性展开了实验研究,分析了惰化爆炸混合体系的爆炸压力特性参数与热化学动力学参数的相关性,并探讨了基于热化学动力学的粉尘爆炸抑制机理。结果表明：NaHCO₃通过物理化学协同抑制作用影响了微米/纳米PMMA粉尘的热解及氧化进程,提高了爆炸混合体系的活化能,减弱了爆炸强度;且抑爆剂粒度越小、添加比例越大,爆炸混合体系的表观活化能越大;与最大爆炸压力相比较,最大爆炸压力上升速率对爆炸体系活化能的敏感度较高,而纳米PMMA粉尘对爆炸混合体系活化能的敏感度大于微米PMMA粉尘,抑爆效果也更显著。     

基于Rietveld无标样定量研究HMX的等温相变动力学

以Rietveld无标样定量方法为基础,利用原位X射线粉末衍射技术(XRD)研究了奥克托今(HMX)的等温相变动力学。描述了不同温度下HMX的转变进度-时间曲线,求得Avrami指数n约为0.6,建立了相关的等温相变动力学方程。采用Arrhenius方程定量表示了速率常数k与温度T的关系,计算的活化能Ea约为151kJ/mol,指前因子lnA为36.2。结果表明:实验温度是影响相变的主导因素,HMX发生相变时,相近似于1维随机成核长大。 更多还原     

PBX量子化学研究TATB与甲烷、聚乙烯分子间的相互作用

运用密度泛函理论 (DFT)B3LYP/ 3 2 1G 方法 ,求得TATB(1,3,5 三氨基 2 ,4,6 三硝基苯 )与CH4 模型体系的优化构型 ,经Boys Bernardi方案校正基组叠加误差求得其精确结合能为- 2 33kJ/mol,经自然键轨道 (NBO)分析 ,表明二者之间存在较强电荷转移。还用MO PM3方法计算TATB与 (-CH2 -CH2 - ) n(n =1,2 ,3,4,5 )的混合体系 ,由色散能校正电子相关求得其近似结合能。随着n增大 ,(-CH2 -CH2 - ) n 与TATB混合体系的计算结果呈规律性递变 ;当n =5时 ,求得其与TATB的最大结合能约为 - 36 2 7kJ/mol。     

水在β-氮化硅(0001)面吸附的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法对H2O在β-Si3N4(0001)面上的吸附进行研究,采用原子簇模拟β-Si3N4(0001)表面,在6-31G·水平上计算常温常压下H2O分子在β-Si3N4(0001)表面的吸附构型和吸附能及电荷变化,同时考察温度、压强及预吸附BH3对吸附体系的影响.结果表明:H2O分子通过H原子吸附在β-Si3N4(0001)面的N原子顶位时最有利;当温度为100 ℃,压强分别为3×105～10×105 Pa时,吸附能为189.59 kJ/mol,与常温常压体系相比,吸附能增加了57.19 kJ/mol,吸附后O-H键拉长,可能发生解离;在BH3修饰的β-Si3N4(0001)表面上,由于预吸附导致吸附能减少.     

温度场中非线性弹性地基上矩形薄板的主共振-主参数共振

为了研究温度场中非线性地基上矩形薄板受简谐激励的主共振-主参数共振问题,应用弹性力学理论建立其动力学方程,应用Galerkin方法将其转化为非线性振动方程.利用非线性振动的多尺度分析方法求得系统主共振-主参数共振的近似解,并进行数值计算.分析温度、地基系数、阻尼、几何参数、激励等对系统主共振-主参数共振的影响.得到了随参数变化响应曲线的变化规律.     

FOX-7热分解动力学和机理研究

用热失重法（thermogravimety, TG）、差示扫描量热(differential scaning calorimety, DSC）和跃迁升温（T-Jump）与快速扫描红外联用技术研究FOX-7热分解历程。结果表明,FOX-7热分解过程存在硝基和亚硝基重排,脱硝释放出NO,脱硝引起分子骨架的最后解体释放出 HNCO、HCN、NH3、CO2、CO等气体。获得了热分解阶段的活化能Ea= 246.65 kJ/mol, 指前因子lgA=23.81,初期阶段热分解反应为成核和生长反应, 反应级数为1.5。     

纵向参数激励下平动刚-液耦合系统稳定性

纵向参数激励下液体晃动稳定性是航天器动力学中一个广受关注的问题,然而在以往的研究中没有考虑液体晃动与航天器运动之间的耦合作用对系统参数振动稳定性的影响. 建立了用液体晃动等效单摆模型描述的纵向激励下平动刚-液耦合系统的Mathieu方程,采用摄动法确定了耦合系统1/2亚谐波振动和谐波振动的激励幅-频稳定性边界. 研究发现,液体晃动与主刚体横向运动的耦合作用扩大了参数振动不稳定区, 并使其向高频移动,影响的程度随等效晃动质量的减小而减小;液体晃动模态阻尼对1/2亚谐波振动不稳定区的缩小作用远弱于对谐波振动不稳定区的缩小作用. 对耦合系统第1阶液体晃动模态1/2亚谐波振动响应的研究表明:当纵向激励参数在不稳定区内时,可能引起主刚体的纵横耦合振动现象.      

随机变刚度电磁支撑-转子-轴承系统不定动力参数实验识别

识别出随机变刚度电磁支撑-转子-轴承系统的不定动力参数是实验研究随机支撑刚度参数转子动力学问题的前提。为此,基于Riccati传递矩阵法的相关理论和计算程序,结合电磁支撑-转子-轴承系统各种工况下的一阶固有频率实测值,对转子系统的不定动力参数进行了识别,给出转轴轴套、联轴器等附件对转子刚度加强作用的具体数值,以及滑动轴承的支撑刚度和扭转刚度参数值。将这些数据代入到转子动力学理论模型中,得到相同工况下两测点振型幅值比值的理论值,并与实验值进行了比较。结果表明:各测点振型幅值比值的理论值和实验值之间的偏差小于5%,说明转子系统不定动力参数识别结果的精度和准确度完全满足实验研究的要求。