多功能含能结构材料的冲击诱发化学反应机理及其细观力学特性对反应过程的影响已经成为制约其在工程设计及应用上的瓶颈技术。本项目从材料的宏观和细观2个方面入手,采用理论、数值模拟、实验三种手段,对MESMs在强冲击加载条件下的力学、化学反应过程进行了深入探讨。 宏观上主要将考虑电子热运动的费米理论引入材料的物态方程中对MESMs的冲击温升计算有很好的预测,并以温度为反应阈值及控制参数,在冲击诱发化学热化学模型的建立上加入压力控制因子及建立从初始反应物到最终生成物的冲击压缩物质转变模型。综合考虑了反应物到生成物各物理参量的转变过程以及受时间、体系温度、冲击压力控制的化学反应率,建立了较为完善的冲击诱发化学反应(shock-induced chemical reaction ,以下均SICR)模型。 细观上研究了颗粒材料之间的相互碰撞、作用以及其中空穴塌缩等力学行为,并结合前述宏观理论模型,得到各细观力学特性(颗粒形态、尺寸、分布等)、压力、比容、冲击波速度、粒子速度、冲击温度等未反应前的各物理参量对SICR过程的影响; 研究结果可为MESMs冲击诱发化学反应机理提供依据,也可为我国MESMs类高效毁伤战斗部的技术开发奠定理论基础。 2100433B