基于Voronoi细观数值模型预测PBX的有效弹性模量

为探讨高聚物粘接炸药(PBX)细观结构对其有效弹性模量的影响, 采用有限元方法分析对比了六边形颗粒、不同分布形式的圆形颗粒、基于Voronoi方法建立的不规则多边形颗粒等细观数值模型。结果表明, 颗粒形貌和分布对PBX的有效模量影响显著。Voronoi细观数值模型不仅可以实现PBX材料颗粒的高填充度(>85%), 也可以通过不规则多边形颗粒更好地刻画PBX的细观结构, 其杨氏模量预测结果为1.41 GPa, 与实验值接近; 杨氏模量、体积模量、剪切模量随颗粒含量增加近似指数上升, 而泊松比随颗粒含量的增加快速下降