共晶和共混对CL-20/DNB感度和热解机理影响的MD模拟

为了从分子水平进一步揭示共晶和共混对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1,3-二硝基苯(DNB)含能材料的感度、力学性能和热解机理的影响,采用分子动力学(MD)模拟方法在COMPASS力场条件下对CL-20、DNB、两者的共混物及共晶的感度、结合能和力学性能进行了模拟计算。在Reax FF/lg力场条件下对其热解机理进行了研究。结果表明,共晶和共混均会降低体系的感度,但共晶效果更加明显;与共混物结构相比,共晶结构更加稳定,共晶和共混均可以改变复合体系的力学性能,降低体系的刚度,增加体系的柔性和安全性,但共混会使体系的力学性能劣化。共晶分子间强的作用会促进体系中各组分的热解反应,NO_2、N_2、NO、H_2O、HONO、HON以及CO_2等是共晶和共混体系的主要热解产物。与共混相比,共晶是一种更加有效的含能材料改性方法,可为含能材料的配方设计提供理论指导。     

基于分子动力学模拟的环氧/多层石墨烯界面拉伸性能

采用分子动力学模拟方法研究了环氧/多层石墨烯(MLG)复合材料的拉伸性能。通过计算拉伸过程中体系的平均势能(PMF),最大力(Fmax)以及最大PMF所对应的拉伸位移来分析环氧/MLG复合材料界面的粘附性能。通过研究体系在拉伸过程中的微观结构和质量密度等的变化,揭示了环氧/MLG复合材料在拉伸作用下的界面失效机理。环氧/MLG复合材料在拉伸外力作用下,随着拉伸距离增大,拉伸力先线性增大,达到最大值99.68(kcal/mole?)之后,开始下降;当拉伸距离为25?时,拉伸力降为0,此时环氧从MLG上完全脱离。进一步通过计算拉伸过程中环氧基体中4个不同区域分子的均方位移和均方回转半径,分析了拉伸过程中环氧基体中分子的运动特性和规律。