三硝基甲烷热分解过渡到热爆炸的研究

本文提出了等温条件下研究凝聚体系热爆炸的方法。实测了三硝基甲烷热爆炸的临界温度、诱导期和爆前升温。结果表明:自加速反应和热积累是等温条件下三硝基甲烷热分解过渡到热爆炸的主要因素。     

硝基甲烷中爆轰波绕射的实验研究和数值模拟

叙述了对硝基甲烷中拐角分别为６０、９０、１２０三种情形的爆轰波绕射现象进行的实验研究。实验上观测到爆轰波绕过９０、１２０拐角时有未反应的死区，而且拐角增大时死区变大，绕射爆轰波可以近似地按爆心在拐角顶点附近变化的散心爆轰波看待。从数值模拟和理论分析得出，爆轰波绕射时硝基甲烷的化学反应不同于正常爆轰，拐角顶点附近各处反应速率不同，出现部分反应区和未反应区。     

IHE热点细观模拟研究

研究了疏松钝感高能炸药中冲击诱导热点形成机理。利用轻气炮对不同装填密度炸进行了冲击实验，回收炸药残骸进行理化分析，结果表明材料初始密度和颗粒大小对热点形成有着强烈的影响。高速照相观察到了甘油水溶液和硝基甲烷液体薄层中气泡和空心玻璃小球有落锤撞击下，压缩、爆破过程。数值模拟与实验观察基本吻俣。     

液Ar冲击压缩特性的理论计算

用exp-6有效两体势模型和液体变分微扰理论计算了液Ar冲击压缩曲线,在35GPa以下的压力范围内计算的冲击压缩曲线与Thiel及Nellis等人的实验数据及其它理论的计算结果符合较好。计算结果表明文中所选的势较为准确地反映了液体分子间的相互作用。也对较高冲击压力下理论计算的冲击曲线和实验结果之间的偏差作了分析,结合不透明度实验的结果,我们认为当压力超过35GPa,温度在12000K以上时,液Ar体系电子激发对系统热力学状态有较大影响。     

确定裂纹体等效弹性模量的边界元方法

采用边界元方法计算含有序分布裂纹的裂纹体在压缩载荷作用下的等效弹性模量，利用一种能适当考虑裂纹有间相作用的自洽理论，建立了相应的迭代格式，通过算例研究了裂纹方向，裂纹面间摩擦系数对裂纹体等效弹性模量的影响。     

尿素抑制甲烷爆炸过程中爆炸压力与自由基变化耦合分析

为建立抑爆过程中，尿素对甲烷宏观抑爆效果与微观抑爆机理之间的联系，利用20 L球型爆炸测试装置开展实验，测量了尿素粉体抑制甲烷爆炸过程中爆炸压力，利用光栅光谱仪采集火焰发射光谱数据；采用光谱分析和数据同步分析方法，分析该抑爆过程中爆炸压力和NO、CN、CHO、HNO、OH等关键自由基或分子的变化，得出甲烷爆炸压力发展过程与相关自由基含量之间的耦合变化关系。研究表明，加入尿素能有效地降低甲烷的爆炸压力，延长甲烷的爆炸感应期；在尿素的作用条件，NO、HNO含量的升高和CN、CHO、OH含量的降低，可以抑制甲烷爆炸；NO、CN、CHO、HNO自由基分子与甲烷爆炸升压过程有较大联系；OH自由基一直存在于甲烷爆炸的整个过程中且含量较高；对以上自由基的干预，可以在相应阶段发挥抑爆作用。     

含能材料三轴动态压缩实验的一个计算机模拟方法

在含能材料单轴、受限三轴动态压缩实验的基础上，提出一种将计算机数值模拟和实验数据相结合，估算实验系统中钢筒与试件间的库伦摩擦力，从而正确确定含能材料的动态三轴力学性能（弹性模量Ｅ，泊桑比ν，屈服限Ｙ等）的方法。本方法用于ＴＮＴ炸药受限三轴动态压缩实验，通过建立钢筒－试件的库伦摩擦有限元模型，采用ＡＤＩＮＡ通用程序进行动力分析，估算了摩擦力对实验数据的影响，获得了考虑摩擦力修正后的ＴＮＴ三轴动态压缩响应，为含能材料三轴动态力学性能的确定提供了一种有效的方法。     

某些含不同取代基的二苯醚型化合物极压抗磨性能研究

本文利用MQ-12型四球试验机和SRV磨损试验机对某些含不同取代基的二苯醚型化合物的极压抗磨性能进行了试验研究。结果表明,取代基的种类、数目和位置对二苯醚型化合物的极压抗磨性能都有重要的影响,2-硝基4-三氟甲基2′,4′-二氯代二苯醚有比较好的四球磨损性能,而3-三氟甲基4′-硝基二苯醚有良好的SRV极压性能,硫代磷酰胺基取代的二苯醚具有很好的极压和抗磨作用。作者指出,将含S、P、O、N不同元素的基团适当组合在同一添加剂分子中,能够控制添加剂分子与金属表面的化学反应,不使任何一个键过于活泼,因而能够抑制极压添加剂的腐蚀作用。     

双原子分子晶体振动弛豫过程的分子动力学研究

用分子动力学方法研究瞬时加热振动自由度后的能量弛豫过程.晶元包含128个双原子分子,采用周期性边界条件和体心立方结构,对于分子内和分子间原子相互作用采用双莫尔斯势.发现平衡时间的对数与因子,f_21之间存在线性关系,而f_21正比于分子内振动与格波振动的频率比.     

界面接触特性对两种自组装分子膜摩擦特性的影响

利用多功能微摩擦磨损试验机，在不同滑动速度和载荷条件下，采用不同摩擦副分析了界面接触特性对自组装分子膜摩擦特性的影响，同时采用Lennard-Jone势对铜和镍与三氯十八硅烷(OTS)和3-氨基丙基-三甲氧基硅烷(APS)自组装分子膜之间的相互作用进行了比较。结果表明，镍同OTS和APS对摩的摩擦系数均大于铜同2种自组装分子膜对摩的摩擦系数，这是因为镍与自组装分子膜间具有较强的相互作用所致。铜和镍与OTS对摩的摩擦系数随滑动速度的增加而增大，随载荷增加而减小；铜与APS对摩的摩擦系数随滑动速度的增加而减小，载荷对摩擦系数的影响则很小；而镍与APS对摩的摩擦系数随滑动速度增加而增大，随载荷增加而减小．可以用分子弛豫来解释2种自组装分子膜的摩擦特性差异。     

平衡态稠密流体的相关函数理论

用物理力学方法处理不同聚集态系集的关键是建立恰当的统计模型.这就要针对所研究的对象,抓住其主要特征,作出能反映其物理本质的基本简化.例如,在处理稀薄气体时,就是抓住了分子间相互作用的势能远小于分子运动的动能这个特点,把分子间相互作用理解为只是瞬间的碰撞.但在处理固体系集时,则又抓住分子间势能的影响要比分子振动和扩散的动能大得多,分 ...     

甲烷及其氟氯代物在TATB晶体表面吸附的模

采用Discover/MaterialStudio中的分子动力学方法(COMPASS力场、NVT)及结构优化方法,模拟了甲烷及其氟氯代物(共15种化合物)在TATB超胞的(001)、(100)及(010)晶面的吸附作用。结果表明:(1)TATB晶面与大多数分子相互作用的强弱次序为:(010)(100)(001),这可能与晶面结构差异及氢键的形成有关;(2)三种晶面上,吸附能最大(为负值)的都是CH4、CF4,表明如果氟聚合物中氢或氟的含量过高均可能导致聚合物与TATB相互作用减弱。     

芳族硝基炸药感度和安定性的量子化学研究Ⅲ.双原子作用能和离域能

运用量子化学中CNDO/2和HMO方法,计算了苯和苯胺硝基衍生物炸药的电子结构。发现苯环C原子和相连硝基N原子之间的双原子作用能ECN,可作为苯胺硝基炸药撞击感度的判据;基于HMO法、以孤立双键为参考标准求得的离域能,也可用于定性比较苯的硝基衍生物的撞击感度,但必须进行分子非平面构型的校正计算。     

润滑剂作用能力的分子轨道指数判据——润滑剂分子极性基团与金 …

采用分子轨道指数研究润滑剂分子与金属表面间相互作用的能力,通过比较键合原子净电荷以及分子间相互作用的最高占据轨道能级和最低空轨道能级的大小发现,醇和羟基化金属表面的氢键力大于酯与羟基化金属表面的氢键力。根据分子轨道能量近似原则和反应性能指数大小指数大大判断,酯和裸露的金属原子之间的作用强于醇,醇和酯复配的润滑剂通过发挥各自的优势而强化润滑剂分子与金属表面之间的作用,从而表现出协同减摩效应。     

颗粒介质的弹塑性动态本构关系研究

本文运用多刚体系统动力学和微结构连续力学的理论方法，考虑了颗粒体的拓扑结构及颗粒体之间的局部非线性相互作用，通过引进恢复系数，导出了适合于大变形运动（包括平动与转动）情况下，颗粒体间的滑移和分离的客观弹塑性本构关系。     

沉积物中甲烷水合物饱和度测定及其力学特性研究

在自主研制的实验装置上合成甲烷水合物,采用时域反射技术(TDR)实时监测甲烷水合物生成过程中饱和度的变化,并与系统的压力降法计算的饱和度进行了对比。结果表明TDR法简单易行,结果可靠。对含甲烷水合物沉积物进行了一系列不排水三轴压缩实验,结果表明,含甲烷水合物沉积物的抗剪强度随着有效围压的增加和水合物饱和度的增加而增大;粘聚力随着甲烷水合物饱和度的增加而明显增加,但内摩擦角变化并不显著。在此基础上,提出了抗剪强度与有效围压和水合物饱和度的关系模型。     

耦合火焰不稳定的爆炸超压预测

基于火焰不稳定和爆炸超压的耦合机制，通过向光滑火焰模型中引入褶皱因子，建立了褶皱火焰模型和湍流火焰模型，对密闭燃烧室内爆炸超压进行理论预测，且对比了绝热压缩和等温压缩对爆炸超压预测的影响规律。结果表明:在增强的流体动力学不稳定作用下，膨胀火焰失稳加剧，且在定容燃烧阶段形成胞状火焰；光滑火焰模型忽略了火焰不稳定，爆炸超压理论预测值比实验值偏低，且等温压缩下超压预测值低于绝热压缩下的预测值；湍流火焰模型高估了火焰褶皱程度，超压预测值远高于实验值；褶皱火焰模型可成功预测丙烷/空气爆炸压力和燃烧室体积V=25.6 m3的甲烷/空气爆炸压力；对于甲烷/空气爆炸，燃烧室体积V≤1.25 m3时，实验压力值介于褶皱火焰模型和绝热光滑火焰模型预测值之间。     

改进的 Morse 势和冲击压缩

用分子动力学方法模拟凝聚介质中一维分子链上的激波传播，以得到与冲击压缩实验相一致的结果。通过比较分子链上的孤立波解与激波的实验结果，提出对分子间Ｍｏｒｓｅ作用势进行与考虑量子效应相一致的修正，从而使分子动力学模拟得到的激波Ｕｓ－Ｕｐ关系与实验结果在波后粒子速度达到声速的范围内一致。     

凝聚炸药的压缩爆轰机理

凝聚炸药分子是一个贮能器,它把还原基与氧化基通过中间骨架原子连接在一个分子中,平时处于稳定状态,受到激发活化时,两种基团发生化合释放能量。 说明了炸药分子的贮能结构,我们就可以讨论炸药的压缩爆轰机理了。 为了说明炸药分子中的化学键可以通过压缩解体,我们先分析下图所示的氢分子的共价键的键能随核间距变化的情况。     

润滑剂作用能力的分子轨道指数判据--润滑剂分子极性基团与金属表面之间的相互作用

采用分子轨道指数研究润滑剂分子与金属表面间相互作用的能力 ,通过比较键合原子净电荷以及分子间相互作用的最高占据轨道能级 (EHOMO)和最低空轨道能级 (ELUMO)的大小发现 ,醇和羟基化金属表面的氢键力大于酯与羟基化金属表面的氢键力 .根据分子轨道能量近似原则和反应性指数大小判断 ,酯和裸露的金属原子之间的作用强于醇 ,醇和酯复配的润滑剂通过发挥各自的优势而强化润滑剂分子与金属表面之间的作用 ,从而表现出协同减摩效应 .