宋华杰
- 作品数：6 被引量：5H指数：1
- 供职机构：北京应用物理与计算数学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学兵器科学与技术电子电信更多>>
- 低压长脉冲载荷下β-HMX单晶滑移系的微观物理化学响应被引量：3
- 2014年
- 采用基于ReaxFF反应力场的分子动力学方法,从炸药弹塑性微观机制出发,研究了在低压长脉冲载荷下β-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(β-HMX)炸药单晶中最有可能的七组滑移系的微观物理化学响应.模拟结果表明沿着垂直于(001)、(101)、(100)、(011)、(111)、(110)、(010)晶面的长脉冲作用方向,这七组滑移系呈现不同的物理化学响应.体系的剪切应力、能量、温度以及化学反应与长脉冲作用方向存在明显的依赖性:对(010)晶面,体系的剪切应力位垒高,能量和温度升高得快,化学反应很快发生,反应敏感度最高;对(001)晶面,体系的剪切应力位垒低,能量和温度变化缓慢,化学反应很难发生,因此反应敏感度低.滑移系的反应敏感度与滑移面两侧的分子间接触程度(即空间位阻)以及接触原子或基团间的反应活性紧密相关.对空间位阻大且相互接触的原子或基团容易发生反应的方向,滑移系的反应敏感度就高;对空间位阻小或相互接触的原子或基团不容易发生反应的方向,滑移系的反应敏感度就低.具有较高化学反应敏感度的滑移系被认为与单晶炸药中的"热点"起源有关.本研究为进一步发展更加合理和可靠的感度评价方法提供了理论支撑.
- 宋华杰周婷婷黄风雷洪滔
- 关键词：HMX弹塑性滑移系感度REAXFF分子动力学
- 冲击载荷下炸药晶体内滑移和化学反应的分子动力学研究
- 周婷婷宋华杰黄风雷
- 自洽力场-声子方法及其在炸药雨贡纽方程中的应用
- 未反应固体炸药的雨贡纽状态方程,是炸药的最关键物性之一.在我国,构建这类方程仍然依靠有限的实验数据和经验拟合,以至于炸药数值模拟严重依赖唯像处理和经验参数.最近,我们发展出自洽力场声子(self-consistent f...
- 宋华杰
- 炸药高精度原子作用势研究及其在爆轰中应用
- 未反应固体炸药的高精度原子作用势,决定了炸药的状态方程。在我国,构建这类方程仍然依靠有限的实验数据和经验拟合,以至于炸药数值模拟严重依赖唯像处理和经验参数。最近,我们发展出自洽力场（self-consistent for...
- 宋华杰
- 文献传递
- 冲击载荷下TATB晶体滑移和各向异性的分子动力学研究被引量：1
- 2017年
- 采用ReaxFF反应力场和分子动力学方法,研究了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)炸药晶体在沿不同方向冲击载荷下的滑移和各向异性。冲击方向分别垂直于(101)、(111)、(011)、(110)、(010)、(100)和(001)晶面,冲击强度为10 GPa。研究结果表明,各冲击方向下可能被激发的滑移系均在{001}面,而其它滑移系均因很大的剪切阻力不容易被激发,这与TATB晶体沿c轴的层状结构和平面分子结构相符。预测了七个冲击方向下最容易被激发的滑移系,分别为(101)/{001}<100>、(111)/{001}<010>、(011)/{001}<010>、(110)/{001}<010>、(010)/{001}<110>、(100)/{001}<120>和(001)/{001}<010>。TATB晶体的冲击响应具有各向异性,动力学过程中体系的应力、能量、温度和化学反应都依赖于冲击方向。对垂直于(100)和(001)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的剪切阻力较高、持续时间较长,使得能量和温度较快升高,化学反应较容易发生;对垂直于(101)和(111)晶面的冲击,体系在滑移过程中遭遇的阻力较小且出现次数少,使得能量和温度缓慢升高,化学反应不易发生;对其余冲击方向,体系的响应居中。据此评价了7个冲击方向的相对敏感程度:(101)、(111)<(011)、(110)、(010)<(100)、(001)。本研究有助于在微观层次深入认识动载荷下TATB的响应机制、结构与性能的关系,为高能低感炸药的设计和研制提供理论参考。
- 周婷婷宋华杰黄风雷
- 关键词：TATB各向异性REAXFF分子动力学
- 基于自洽力场构建α相RDX炸药等熵压缩加载线被引量：1
- 2018年
- 从RDX炸药分子结构出发,运用电子结构理论、分子间微扰理论等第一性原理获得了α-RDX炸药全原子自洽力场(selfconsistent force field,SC FF)。基于SC FF,进一步发展出自洽力场—声子(SC FF-phonon)非谐自由能计算方法。该方法能较好考虑固体炸药的声子非谐效应以及核的量子效应。通过非谐自由能计算方法,获得了常压到55 GPa范围内等熵加载线及其热力学性质。等熵加载线的p(GPa)-V(cm^3/m ol)和T(K)~V(cm^3/m ol)数学关系分别为:p=66.59633+4.52375 exp(-V/0.68117)+16.56087exp(-V/4.31486)+35.94539exp(-V/32.26906)和lnT=5.06548+0.74774ln V-0.13886(lnV)~2。自洽力场方法和SCFF!phonon计算方法可为炸药状态方程构建及热力学等物性数据计算提供行之有效的理论工具。
- 宋华杰李华张平杨延强黄风雷
- 关键词：热力学性质声子炸药
