火灾环境下LPG储罐的失效机理研究及其数值模拟

在对国内外液化气储罐失效的相关理论基础上,从内部因素(传热行为分析)对火灾环境下液化石油气储罐的失效过程进行探讨,借助ANSYS和ANSYS LS-DYNA软件对其进行数值模拟.     

基于含时密度泛函理论的紫外光对太安的定性影响

目的 研究太安炸药在紫外光作用下的稳定性退化机制。方法 基于TDDFT(含时密度泛函)理论,在pbe1pbe/6-311G**水平下对太安分子50个激发态进行计算,依据计算结果,绘制吸收光谱,使用空穴–电子方法对最大吸收峰3个激发态(S9、S10和S11)的激发特征进行分析,这3个激发态对最大吸收峰的总贡献率达97.31%。将此3个激发态定为研究对象,对太安分子被特定的紫外光激发至激发态后弱键的Mayer和Laplace键级进行分析,并基于IFCT(Interfragment Charge Transfer)方法对太安分子激发至激发态过程中的电子转移情况进行描述。结果 太安紫外吸收光谱的最大吸收峰位置为186.6 nm,小于实验测试的吸收峰位置8.4 nm。对此吸收峰的强度贡献最大的3个激发态中,S9态贡献最高,为48.27%,其余2个激发态S10、S11为简并态,贡献相同,为24.52%。通过空穴–电子的电荷转移分析结果可知,3个激发态均存在整体激发并带有局域电荷转移的特征。PETN分子在吸收特定波长(187.00、186.92 nm)紫外光并激发至激发态时,O—NO2键的Mayer与Laplace键级均有所降低。结论 通过IFCT分析可知,引发键键级变化由O—NO2上的n→Pi*跃迁主导,这种效应会促使太安分子的稳定性降低。     

模糊综合评价在单基发射药生产安全评价中的应用

单基发射药属于易燃、易爆危险品,生产过程中极易发生燃烧和爆炸。近年来,随着单基发射药生产规模不断向大型化、连续化发展,形成事故的原因更加复杂。结合单基发射药生产过程中事故发生的特点,提出对这个多因素,多变量,多层次的发射药生产系统运用模糊综合评价法进行安全评价。从四个方面分析了影响发射药生产安全的因素,建立了较合理的安全评价指标体系,并运用层次分析法给出各因素权重,从而建立了单基发射药的生产安全评价模型,并且提出了具体的安全整改措施及建议,为预防及避免事故发生,提高生产效益,提供了更加准确的科学依据。     

CL-20/HTPB热分解机理的ReaxFF/lg反应分子动力学模拟

目的 揭示CL-20和HTPB复合体系的热分解机理,同时为CL-20/HTPB复合推进剂配方设计与应用提供理论依据。方法 采用反应分子动力学方法(ReaxFF/lg),研究CL-20/HTPB混合体系在2 500~3 500 K中5个温度下的热分解机理。结果 混合体系中的CL-20分子间反应路径仍为脱硝基和开环等反应。HTPB为混合体系引入大量的H原子与OH基团,这些自由基会与CL-20及CL-20的分解产物发生反应,例如与HNO2的大量化学反应促进了CL-20的热分解。相比CL-20单质体系,混合体系下,HNO2生成反应数量均有不同程度的增加。通过与单组分产物数量的比较可以发现,H2O的含量大大增加,且曲线到达峰值的时间更短,体系分解反应速率更快,同时CO2的含量也大幅度地减少。除此之外,所计算的混合体系的活化能(Ea)与指前因子的自然对数lnA分别为114.684 kJ/mol与25.896。对比CL-20单质体系,混合体系的活化能较小。结论 HTPB会对CL-20的热分解起到促进的作用,降低了系统对热刺激的不敏感程度。