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高速冲击压缩梯恩梯的分子动力学模拟

刘海 李启楷 何远航

刘海, 李启楷, 何远航. 高速冲击压缩梯恩梯的分子动力学模拟[J]. 力学学报, 2015, 47(1): 174-179. doi: 10.6052/0459-1879-14-141
引用本文: 刘海, 李启楷, 何远航. 高速冲击压缩梯恩梯的分子动力学模拟[J]. 力学学报, 2015, 47(1): 174-179. doi: 10.6052/0459-1879-14-141
Liu Hai, Li Qikaiy, He Yuanhang. MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS OF HIGH VELOCITY SHOCK COMPRESSED TNT[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2015, 47(1): 174-179. doi: 10.6052/0459-1879-14-141
Citation: Liu Hai, Li Qikaiy, He Yuanhang. MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS OF HIGH VELOCITY SHOCK COMPRESSED TNT[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2015, 47(1): 174-179. doi: 10.6052/0459-1879-14-141

高速冲击压缩梯恩梯的分子动力学模拟

doi: 10.6052/0459-1879-14-141
详细信息
    作者简介:

    何远航,教授,主要研究方向:爆炸及冲击动力学.E-mail: heyuanhang@bit.edu.cn

  • 中图分类号: 82.40.Fp;02.70.Ns;62.50.-p

MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS OF HIGH VELOCITY SHOCK COMPRESSED TNT

  • 摘要: 采用反应力场分子动力学方法模拟了梯恩梯(2,4,6-trinitrotoluene,TNT) 冲击压缩过程. 冲击压缩完全时,体积压缩至原体积40%,梯恩梯分子分解完毕,体系压力达到峰值. 随后稀疏波反向拉伸致大量原子或分子基团飞溅至下游,同时压力开始卸载. 密度及粒子速度剖面显示压缩波后方密度较大,粒子基本处于静止状态,且压缩波内存在较大的粒子速度梯度. 早期化学反应特征是梯恩梯分子在冲击压缩作用下脱落H,O 原子后残基快速聚合形成较大的分子团簇,此阶段和平动—振动弛豫过程相关,并且分子由平动—振动模态转换的时间尺度为0.5 ps. 产物识别分析显示梯恩梯在高速冲击压缩下致C—H,O=N 键断裂,脱落的原子部分形成OH,H2,H2O,N2,部分H,O 原子游离在体系中. 含碳团簇分析显示,冲击压缩作用致体系中含碳团簇的摩尔质量逐渐累积. 体系内含碳团簇中O/C,H/C,N/C 原子数量比值逐渐趋于平衡(O/C=0.680,H/C=0.410,N/C=0.284),且均小于初始结构中的比值.

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-13
  • 修回日期:  2014-09-24
  • 刊出日期:  2015-01-18

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