一种高颗粒体积分数PBX细观模型的生成方法

为了从细观尺度上对高聚物黏结炸药（PBX）的力学性能进行模拟，将蒙特卡洛方法中级配的概念引入高体积分数的PBX细观模型，与Voronoi方法相结合，形成了一种可以考虑级配分布的Voronoi多边形颗粒生成方法，通过颗粒修正、收缩、切角和平滑等处理，建立了考虑级配和体积分数达94%及以上的PBX细观结构模型，模型在边界处还可保持周期连续性。采用数值流形（NMM）方法对不同颗粒级配条件下的三组PBX细观模型进行了单轴压缩模拟。将NMM模拟所得等效弹性模量与文献实验结果进行了比较。分析了模拟结果与实验结果之间出现偏差的原因，讨论了PBX细观结构模型生成方法的合理性。结果表明，PBX的等效弹性模量随体积分数的提高而增大，并且体积分数越高，增速越快；同时，当体积分数低于30%及高于85%时，颗粒的级配对等效模量的影响较小，而当30%≤体积分数≤85%时，颗粒级配对等效模量影响显著