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现代爆炸科学与工程
这个博客关注的是高能材料(比如固体火箭推进剂，烈性炸药），冲击波，还有爆炸。还有保护，从保护材料和结构的设计。
课堂笔记:
主题:爆炸物理
爆炸的物理-第一部分
爆炸物理学-第二部分
剥落和碎裂- 1
剥落和碎裂- 2
iMechanica的一些链万博manbetx平台接:
吸能材料
期刊
外部链接:
- DYMAT (http://www.dymat.org/）
- 劳伦斯利弗莫尔国家实验室(http://www.llnl.gov/）
科技导报(http://www.llnl.gov/str/） - “令人震惊”的气枪实验(http://www.llnl.gov/str/Holmes.html）
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评论
引爆的分子动力学
固体炸药爆轰现象的研究是一个重要的基础问题。
化学反应和爆轰和冲击波结构(包括微观和中尺度)的实验研究面临重大困难:
1)爆震波强度高
2)爆炸的时间尺度(纳秒)和空间尺度(10 ~ 100埃)。
分子动力学是一种充分的研究工具，它允许人们解决这种系统中波动现象的精细空间结构，并提供有关它们的最详尽的信息。
这些数据，如果在假定局部热力学平衡的中尺度体积上适当地平均，应该得到连续逼近的参数。
抗弹射材料:CNTs增强材料
碳纳米管在制造抗弹道性材料方面具有广阔的应用前景。
碳纳米管的显著特性使其成为增强聚合物和其他材料的理想候选材料，并可能导致诸如像t恤一样轻的防弹背心、盾牌和防爆毯等应用。
对于这些应用，需要更薄，更轻，柔性材料具有优异的动态机械性能。
碳纳米管增强复合材料
碳纳米管(CNT)具有优异的力学性能，是纳米复合材料增强材料的优良候选材料。然而，碳纳米管增强复合材料从未达到其预期的机械性能。这引发了重大的研究努力，以了解这一不足，并改善碳纳米管增强的机械性能
纳米复合材料。
纳米复合材料由于增强材料的小尺寸(纳米级)而具有大量的界面。界面行为对纳米复合材料的力学性能有显著影响。例如，碳纳米管通常不能很好地与聚合物结合，它们的相互作用主要是由弱范德华力引起的。因此，碳纳米管可能会在基体内部滑动，并且可能不会提供太多的增强作用。然而，为了达到预期的性能，评估不良的界面行为是否确实是碳纳米管增强复合材料短降的原因是很重要的。
范德华界面内聚规律对碳的影响
纳米管增强复合材料
h·谭，蒋丽艳，黄艳，刘斌，黄国昌
复合材料科学与技术，2007，已通过。
CNTs增强材料:综述文章
碳纳米管增强聚合物基复合材料界面的连续建模
蒋丽丽，h·谭，吴杰，黄玉杰，黄坤。黄
综述文章，2007，中国农业大学学报，已录用。
自从碳纳米管(carbon nanotubes, cnt)的发现和有效制备方法的建立以来，这些新型材料的性质及其潜在的技术应用引起了研究和工程界的极大兴趣。由于其完美的分子结构，CNTs具有优异的力学性能，如高弹性模量(约1TPa)、高抗拉强度(~ 200gpa)和高断裂应变(10-30%)，因此是复合材料中增强材料的理想候选材料。碳纳米管增强复合材料面临的一个挑战是碳纳米管在基体中的均匀分散和取向对齐，以避免碳纳米管聚集成束。为了在基体中均匀分散和排列碳纳米管，人们已经做出了巨大的努力。对于分散和排列良好且与基体完美结合的碳纳米管，理论和计算模型预测了碳纳米管增强复合材料的优越性能。然而，对碳纳米管增强复合材料的大量实验显示出一些改进的性能，但许多都达不到理论预测。理论模型和实验之间的差异需要进一步研究，以充分发挥CNTs作为复合材料增强材料的潜力。
碳纳米管增强复合材料的另一个挑战是碳纳米管/基体界面的载荷传递效率。与传统的纤维增强复合材料类似，CNTs和基体之间的界面载荷传递受三种机制控制。
(1)共价键。
碳纳米管原子与基体之间的共价键是由界面上的化学反应产生的。共价键很强。例如，Frankland等人预测，碳纳米管/基体的抗剪强度可以通过碳纳米管上少于1%的碳原子形成交联而提高一个数量级以上。然而，共价键需要碳纳米管/基质界面的功能化。这可能会增加加工的难度，也会给碳纳米管带来缺陷，从而影响复合材料的性能。例如，乙烯功能化纳米管的最大压缩(屈曲)力由于功能化而降低了15%。
(ii)机械联锁。
机械联锁通常是由传统复合材料界面周围的缺陷引起的。但由于碳纳米管(几乎)没有缺陷的原子结构，这种机制很少发生在碳纳米管中。
(iii)范德华力。
碳纳米管与基体之间的范德华力(vdW)是界面载荷传递效率最常见的机制，因为它始终存在且不需要任何功能化。然而，由于vdW力较弱，碳纳米管不能很好地与聚合物基体结合，从而使负载传递效率相对较低。
对碳纳米管/基体界面处的vdW力进行了广泛的实验和原子研究。29-31,45-48这些研究提供了对碳纳米管-基体相互作用的基本理解，但没有揭示vdW力与碳纳米管增强复合材料宏观性能和行为之间的直接关系。此外，广泛用于研究单个碳纳米管的原子研究在长度尺度(10-9-10-6 m)和时间尺度(10-12-10-9 s)上都有局限性，不适合研究基体中含有大量碳纳米管的碳纳米管增强复合材料的宏观性能和行为。
连续介质模型被用来研究单个碳纳米管和碳纳米管增强复合材料的力学性能。与分子动力学等原子模拟相比，上述碳纳米管增强复合材料的连续介质模型不受长度和时间尺度的限制，但它们没有考虑碳纳米管/基体界面上重要的vdW力。由于纳米复合材料一般具有较高的特异性
表面纵横比(即单位体积复合材料的高界面面积)，碳纳米管/基体界面的行为可能会显著影响复合材料的宏观行为。采用连续介质分析中的黏聚区模型研究了传统复合材料界面的脱粘和滑动。黏聚区模型假定法向(和剪切)牵引力与开口(和滑动)之间的关系。
位移(年代)。在有限元方法中实现黏结区模型，可以模拟界面的脱粘和滑动。然而，现有的内聚模型都是现象学的，因为在实验中难以直接测量界面的内聚规律。近年来对纳米尺度的黏附规律进行了一些实验研究，但对纳米尺度的黏附规律如碳纳米管/聚合物界面的黏附规律的研究还很少。最近，Jiang等人基于vdW力开发了碳纳米管/聚合物界面的内聚规律。这种方法避免了任何假设的现象学内聚规律，并准确地解释了连续体模型中的vdW焦点。Lu等人将这种方法扩展到多壁CNTs的黏结规律，Tan等人利用这种基于vw的黏结规律研究界面脱粘对CNTs增强复合材料宏观行为的影响。
我们已经研究了
本文利用原子尺度有限元方法研究了碳纳米管编织纳米结构作为抗弹道材料的一种潜在设计方案。我们的研究表明，这种结构对结构缺陷不敏感。更多的细节可以在我们的报纸上找到。刘斌，姜宏，黄勇，曲松，余明峰，黄凯成，(2005);多尺度计算中的原子尺度有限元方法及其在碳纳米管中的应用。体格检查b 72(3):艺术。035435号。
编织纳米管复合材料
如何将编织的纳米管嵌入到基质材料中?
编织纳米管模型
亲爱的刘斌，你的论文对我来说非常有趣!我从事的是纳米管的屈曲，我们有解决这类问题的有限元代码。在我们的软件上模拟你的模型(编织纳米管)将是非常有趣的。是否可以寄模型给我?非常感谢
亚历克斯
嗨，巴比切夫，谢谢
嗨,Babichev,
谢谢你的兴趣。请给我你的邮箱地址，我发给你我的邮箱地址是liubin@tsinghua.edu.cn
作为吸能材料系统的编织纳米结构
箱子
干得好，说得好!我相信这种编织的纳米结构可以发展成吸能材料系统，保护未来的士兵免受弹道冲击和冲击波的伤害。
这一努力可能从分子水平开始，既要提供抵抗冲击波和弹道碎片的机械阻力，又要保持足够的重量和灵活性，以保持士兵的机动性。
吸能材料设计
颗粒材料
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金属泡沫
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三明治结构
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气泡和反气泡的物理学
气泡和反气泡的物理学
气泡是我们日常生活中常见的一种熟悉的现象，我们几乎从未停下来考虑过这些奇怪物体的物理性质。从微观世界的量子泡沫或我们喝下碳酸饮料时嘴里的刺痛感，甚至可能是时空本身的大尺度结构，气泡在日常现象中发挥着重要作用。
引用:
气泡的拉普拉斯定律
压力在封闭的静态流体中不减不减地传递。
浓缩聚合物溶液中连续的气泡链
流体物理学，第14卷，第10期;2002年10月
在浓缩的聚合物溶液中，气泡可以形成非常稳定的、连续的、缓慢上升的、连接在一起的长链，类似于珠子，或气泡“香肠”。
泡沫上升的路径与尾迹
纯静水中单个上升气泡的动力学。所涉及的主要问题是气泡的产生和释放、气泡的形状、路径的不稳定性、尾流的结构和动力学、水的纯度以及与边界的相互作用。
泡沫拼图
气泡在日常生活中很常见，在物理、化学、医学和技术中都扮演着重要的角色。然而，他们的行为往往是令人惊讶和意想不到的——在许多情况下，仍然不被理解
反气泡的气膜
普通的气泡是一层液体膜或液体层内的空气或气体，整个物体被气体包围。反泡是一个包裹在一层气体中的液体袋，整个物体被液体包围。
防泡沫的生死
比利时的物理学家利用高速摄像机首次观察到“反气泡”在液体中形成、移动，然后破裂。
模拟爆炸软件
CartaBlanca (http://www.lanl.gov/orgs/tt/pdf/techs/cartablanca_entry.pdf
)，由洛斯阿拉莫斯国家实验室开发，是一个基于java的模拟软件包，可用于模拟爆炸。CartaBlanca旨在简化建模和可视化复杂的物理，材料科学，计算流体动力学方程和实验。
CartaBlanca有多好?
亨利,
你用过这个软件吗?它有多好?如果我要在CartaBlanca中实现新的本构模型，我需要了解Java吗?
谢谢,
鲁明
模拟爆炸不是一件容易的事
鲁明,
模拟爆炸不是一件容易的事。我使用了一些为此目的开发的软件包。但无论是在仿真方法上，还是在软件设计上，似乎都不够成熟。
关于你的问题，实际上我从来没有用Java编程，虽然我花了很多时间在c++上。
烈性炸药和固体推进剂的内聚规律
我们开发了一种方法确定高能炸药中含能晶体与高分子粘结剂界面的内聚规律9501年PBX。该方法对理解和设计塑性粘结炸药具有重要意义。
该方法可以定量确定高爆PBX 9501颗粒/基体界面的线性模量、黏结强度和软化模量等微尺度黏结规律中的关键参数。
题目:高能炸药颗粒/基体界面的内聚规律
作者(年代):谭H，刘超，黄勇，葛培理
资料来源:固体力学与物理学报53(8):1892-1917 2005年8月
高能晶体的尺寸效应
含能材料，如固体推进剂和塑料粘结炸药，可以认为是在聚合物粘结剂基体中嵌入含能粒子的复合材料。
这些含能材料表现出强烈的粒径效应。例如，在烈性炸药中，大颗粒比小颗粒更早脱落。在高能粒子的固定体积分数下，大颗粒和小颗粒的混合物比仅小颗粒具有更高的爆炸性。
题目:非线性界面剥离对复合材料本构模型的影响
作者(年代):谭H黄毅，刘超，葛培理
资料来源:国际多尺度计算工程学报4 (1):147-167 2006
灾难性的接口剥离
高分子粘合剂中含能晶体的脱湿对固体推进剂和烈性炸药的宏观性能有重要影响。
PBX 9501中的大颗粒可能导致灾难性的脱胶(即，即使在静载荷下也会突然脱粘)，这可能引发高炸药的反应或爆炸。
局部的界面突然脱粘可能形成热点，从而在低载荷下引发高炸药爆轰。
题目:复合材料非线性界面脱粘的Mori-Tanaka方法
作者(年代):谭H黄毅，刘超，葛培理
来源:国际塑性杂志21 (10):1890-1918 2005
含能复合材料的单轴拉伸
含能晶体(如HMX)与聚合物粘结剂的脱键可以显著影响含能复合材料的宏观行为。
我们采用了粒子/矩阵界面的非线性内聚规律进行研究单轴拉伸作用下颗粒复合材料界面脱粘及其影响。
结果表明，在一定的颗粒体积分数下，小颗粒导致复合材料的硬化行为，大颗粒导致复合材料的软化行为。
大颗粒的界面脱粘是不稳定的，因为随着外加应变的增加，界面的张开(和滑动)位移可能会突然跳跃，这被称为灾难性脱粘。
给出了区分复合材料硬化和软化行为的临界颗粒半径的简单估计。
题目:具有非线性界面脱粘的颗粒复合材料的单轴拉伸
作者(年代):谭H黄毅，刘超，拉维昌兰，Inglis HM, Geubelle PH
资料来源:国际固体与结构杂志44(6):1809-1822 2007年3月15日
颗粒复合材料中脱湿的粘性模型
研究了颗粒脱粘损伤对高填充复合材料本构响应的影响采用两种多尺度均匀化方案：
一个是基于闭式微力学解，
另一个在有限元实现均匀化的数学理论。
标题:颗粒复合材料中脱湿的内聚建模:微观力学与多尺度有限元分析
作者:Inglis HM, Geubelle PH, Matous K，谭H，黄毅
资料来源:材料力学39(6):580-595,2007年6月
能源的方法
建立了一种细观力学模型来研究非线性界面脱粘对复合材料本构行为的影响。
在固体火箭的大型仿真程序中实现该模型时，遇到了拉伸/剪切耦合和颗粒/基体界面位移跳变分布不均匀等问题。因此，我们提出一种能源方法来解决这些问题。
考虑非线性界面脱粘的微观力学模型的能量方法
张仁- 2005 - 3995
h·谭黄旸，P. Geubelle
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校，厄巴纳，伊利诺伊州
刘c，洛斯阿拉莫斯国家实验室，洛斯阿拉莫斯，NM
M. Breitenfeld，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校，厄巴纳，伊利诺伊州
先进火箭模拟(1998-2006年度报告)
1999年CSAR年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport99_pdf/AnnReport1999.html
2000年CSAR年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport00_pdf/AnnReport2000.html
2001年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport01_pdf/AnnReport2001.html
2002年CSAR年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport02_pdf/AnnReport2002.html
2003年CSAR年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport03_pdf/AnnReport2003.html
2004年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport04_pdf/AnnReport2004.html
2005年香港特别行政区政府年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport05_pdf/AnnReport2005.html
2006年CSAR年报
http://www.csar.uiuc.edu/AnnReport06_pdf/AnnReport2006.html
火灾及爆炸模拟(1998-2006年年报)
最初的建议
http://www.csafe.utah.edu/documents/orig_proposal.pdf
国家外汇局年报(1998年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/98annual.pdf
国家外汇局年报(1999年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/FY99AnnualReport.pdf
国家外汇管理局年报(2000年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/FY00annual.pdf
国家外汇管理局年报(2001年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/FY01annual.pdf
国家外汇管理局年报(2002年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/CSAFE02Annual.pdf
国家外汇局年报(2003年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/FY03annual.pdf
国家外管局年报(2004年)
http://www.csafe.utah.edu/Information/SiteVisit2004/CSAFE2004AnnualReport.pdf
国家外汇管理局年报(2005年)
http://www.csafe.utah.edu/documents/CSAFE2005AnnualReport.pdf
含能材料的高速燃烧
气态和凝聚相含能材料的高速燃烧
http://www.ima.umn.edu/reactive/fall/rf4.html
斯科特·斯图尔特
伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校
Ashwani K. Kapila
伦斯勒理工学院
气体反应物的高速燃烧表现出多种现象，包括火焰加速、爆燃-爆轰转变(DDT)、爆轰不稳定和猝灭。反应气体动力学方程为研究这些现象提供了一个合理的模型。然而，凝聚态炸药的情况远不能令人满意。对于这类材料，特别是当这些材料呈颗粒状或多孔状时，观察到的行为范围要宽得多。爆燃可以以更高的速度传播，材料对施加的刺激更敏感，并且滴滴涕的倾向增加。材料的机械反应更丰富，它与约束、化学和能量学密切相关，决定了燃烧的过程。
认识到孔隙度可能在无意中出现(通过时间的降解或意外损坏)，并导致意外行为，因此迫切需要改进对高能材料燃烧方式的定量理解。对安全需求的考虑，特别是识别会或不会导致爆炸的机械或热负荷的能力。
当爆炸是预期的目标时，需要精确而经济地确定爆炸前沿的轨迹，特别是当它通过角落和障碍物时，或者通过不同截面的管道传播时。
IMA教程:高速燃烧
http://www.ima.umn.edu/talks/workshops/11-5.99/
爆轰稳定性指南
爆轰稳定性指南
http://www.ima.umn.edu/talks/workshops/11-5.99/short/short.html
马克短
伊利诺伊大学
爆轰理论要素(高速燃烧)
爆轰理论要素(高速燃烧)
http://www.ima.umn.edu/talks/workshops/11-5.99/kapila/kapila.pdf
答:Kapila
伦斯勒理工学院
Vilem peter的教材
Vilem切赫
采矿工程系研究助理教授
科罗拉多矿业学院
炸药工程专业学生手册
爆破工程
岩石碎片
将纳米技术应用于减轻和保护爆炸
我正在考虑写一份研究计划:将纳米技术应用于爆炸缓解和保护。一个重点是利用纳米技术开发先进的吸能材料，另一个重点是高能材料的敏感性和安全性。
我很感谢你的意见。
你好，谭先生。我
你好，谭先生。
我试着读了你的《爆炸物理学》讲义，但是我无法进入:链接不起作用。
谢谢