[口头报告]考虑TATB晶体织构的PBX各向异性热膨胀

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承办单位

河海大学

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全文提交
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2024 年 5 月 31 日（星期五）报到
2024 年 6 月 1 日 - 3 日会议

考虑TATB晶体织构的PBX各向异性热膨胀

编号：83 稿件编号：237 访问权限：仅限参会人更新：2024-04-09 22:38:26 浏览：628次口头报告

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摘要

TATB晶体的类石墨烯层状结构使其展现出明显的各向异性热力学性质，尤其是热膨胀系数。如果高聚物粘结炸药（Polymer Bonded Explosive，PBX）中大量TATB晶粒的取向非随机分布（含晶体织构），也会表现出不同程度的各向异性宏观热力学性质。为了探究TATB晶体织构与PBX热膨胀特性的本质关联，本文基于随机拼接多边形模型建立了PBX的代表体积单元，引入经典的March-Dollase取向分布函数表征晶体织构，利用细观力学均质化方法模拟计算了多种配方PBX的热膨胀行为。结果表明，由于考虑了材料方向在三维空间的多向旋转，三维模型得到的线膨胀系数接近于实验数据，而平面应力状态下明显偏大。在织构强度极小时，PBX各方向的线膨胀系数几乎相同，随着织构强度增加，线膨胀系数各向异性的程度逐渐增大，最后趋近于恒定值。此外，对比Kel-F 800、F2314和Viton A三种典型粘结剂的计算结果，发现F2314对PBX热膨胀行为的影响明显大于其余两种粘结剂，说明粘结剂也是影响PBX热膨胀各向异性的主要因素。最后，通过分析晶粒的应力分布，发现织构强度越高，PBX中内应力越小。本研究从多维度展示了晶体织构对PBX各向异性热膨胀行为的影响，说明晶体织构在PBX定制化设计方面具有较大的潜力。

关键字

TATB，高聚物粘结炸药，晶体织构，各向异性，热膨胀系数，内应力