β-HMX晶体及界面高压冲击的热力学本构模型

摘要

针对晶体尺度的力-热耦合效应对PBX炸药材料热点形成的重要性，本文在满足热力学一致性的条件下，考虑了含能单晶各向异性的力学和热学性质，基于位错动力学的晶体塑性理论，建立了β-HMX低对称单晶高压冲击的热力学本构模型。对应力张量分解，引入了修正的状态方程以描述各向异性材料高压下的非线性弹性。界面效应采用了内聚力界面本构描述。针对β-HMX单晶及两不同取向晶粒/界面的结构，受沿平行于界面方向的平板撞击加载，分析了晶内及界面的能量耗散机制及对温度分布影响，以及晶体取向、界面性能、两晶粒相对取向对局部化热力学响应的影响。