外电场对不同组分比例的HMX/FOX-7共晶炸药感度影响的理论研究

借助分子动力学方法对不同电场不同组分比例的HMX/FOX-7共晶炸药晶体表面成键能和力学性质进行了研究。在不同外电场作用下,利用B3LYP和MP2(full)方法在6-311++G(d,p)和6-311++G(2df,2p)基组水平上,计算了HMX/FOX-7(1∶1)复合物中HMX的撞击感度h_(50)及其N-NO_2键离解能。结果表明:1∶1比例的共晶炸药最稳定、力学性质较好。共晶主要在HMX(0 2 0)和(1 0 0)晶面上形成。共晶复合物的形成使HMX引发键N-NO_2增强,感度降低。正方向外电场增大了晶面成键能和HMX中N-NO_2键离解能,升高了h_(50)值,降低了HMX的撞击感度;而负方向外电场对其影响正好相反。正方向外电场使G和E值增大,炸药延展性降低;负方向外电场效应正好相反。

FOX-7/HMX混合炸药烤燃试验的数值计算

为研究FOX-7/HMX混合炸药的热响应特性,基于热爆炸理论中的热平衡原理,以McGuire-Tarver三步反应模型及成核和生长反应模型分别描述HMX和FOX-7的化学反应过程,建立了FOX-7/HMX混合炸药烤燃过程的计算模型。将建立的计算模型以用户自编函数的方式添加到Fluent软件中,对混合炸药的烤燃过程进行了数值模拟。同时还对FOX-7/HMX混合炸药进行了烤燃试验研究。结果表明:炸药样品中最终发生了燃烧反应。在升温速率为3℃/min的条件下,炸药试样中心处点火温度计算结果和试验结果分别为203.3℃和196.2℃,点火时间计算结果和试验结果分别为3 360 s和3 444 s;炸药试样1/2半径处点火温度计算结果和试验结果分别为202.1℃和191.6℃,点火时间计算结果和试验结果分别为3 360 s和3 264 s。模拟计算结果与试验结果基本一致,相对误差能够满足实际预估的需求。