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含能材料中“热点”的理论模拟研究进展
Lssue of ‘Hot-Spot’ in Energetic Materials: Recent Progresses of Modeling and Calculations
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中文摘要:
      “热点”理论在含能材料研究中已获得广泛认可,它对于理解起爆机理和感度具有重要意义。计算机模拟和数值模型在科学机理研究中具有显著优势,近年来被广泛用于研究热点机理。本文综述了热点理论在计算机模拟和数值模型上的研究进展。根据热点问题的多尺度特性,在介观尺度上分析了异化有限元和流体力学代码对微米级缺陷和摩擦形成热点机制的研究进展,在微观尺度上分析了分子动力学模拟和从头算方法对纳米级缺陷形成热点机制及热点化学反应问题的研究进展,提出了目前热点理论模拟面临的挑战,认为完善分子动力学力场和复合材料本构方程,研究热点演化中的热-力-化学耦合机制将是今后热点理论的研究方向。
中文关键词: 含能材料  热点  模拟  多尺度
英文摘要:
      The hot-spot theory of energetic materials is of great significance in understanding the mechanisms of sensitivity and detonation, in which modeling and calculation methods are widely applied. We reviewed the recent progress in the hot-spot theories by modeling and calculations. According to the multi-scale feature of the hot-spots, the research progress of Alienation Finite Element and Hydrocodes on the mechanism of hot-spot formation induced by micron defects and friction is analyzed on the mesoscopic scale. Meanwhile, that of molecular dynamics simulations and ab initio calculations on the mechanism of hot-spot formation by nanoscale defects and the issues of chemical reactions leading to hot-spot formation is analyzed on the microscopic scale. Thereby, the challenges of current hot-spot theoretical simulations are raised. The supplement of force fields and composite material’s constitutive equations, and the elucidation of thermo-mechanical-chemical coupling mechanism in hot-spot evolution will be the research trends in the future.
英文关键词: energetic material  hot-pot  simulation  multi-scale
DOI:10.11943/j.issn.1006-9941.2018.01.002
投稿日期:2017-09-28
最后修改日期:2017-11-08
网络出版日期:2018-01-18
书版出版日期:2018-01-25
基金项目:国家自然科学基金资助(11572296)
引用文献:钟凯,刘建,王林元,张朝阳,等.含能材料中“热点”的理论模拟研究进展[J].含能材料,2018,26(1):11~20
作者单位E-mail
钟凯 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999
西南石油大学化学化工学院, 四川 成都 610500 
15708484177@163.com,liujian-12@caep.cn 
刘建 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999 liujian-12@caep.cn 
王林元 西南石油大学化学化工学院, 四川 成都 610500  
张朝阳 中国工程物理研究院化工材料研究所, 四川 绵阳 621999  
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