NEPE推进剂／衬层结构-性能MD模拟（Ⅰ）--简化模型界面固化反应展示和力学性能比较.pdf

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1、固体火箭技术第37卷第4期JournalofSolidRocketTechnologyV01．37No．42014NEPE推进剂／衬层结构一性能MD模拟(I简化模型界面固化反应展示和力学性能比较朱伟，刘冬梅，肖继军，池旭辉。，庞爱民，肖鹤鸣(1．南京理工大学化工学院，分子与材料计算研究所，南京210094；2．嘉兴学院生物与化学工程学院，嘉兴314001；3．中国航天科技集团公司四院四十二所，襄阳441003)摘要：为展示NEPE推进剂／衬层界面发生的交叉固化反应，设计搭建了PEG／N-100、HTPB／TDI和PEG／N．100／／HT—PB

2、／TDI3个简化模型，采用热力学方法，在扩展的MPCFF力场中，实现了不同体系的周期性分子动力学(MD)模拟，展示了界面交叉固化反应形成的新化学键(氨基甲酸酯键)。另外，求得并比较了三者的弹性力学性能。结果表明，推进剂／衬层体系弹性模量较大，亦即完成交叉固化反应后界面的刚性和强度都得到提高和改善，与实验事实相符。关键词：NEPE推进剂／衬层界面；固化反应；力学性能；分子动力学中图分类号：V512文献标识码：A文章编号：1006—2793(2014)04—0530—05DoI：10．7673／j．issn．1oo6—2793．2014．04．01

3、9MoleculardynamicssimulationsofthestructuresandpropertiesofNEPEpropellant／liner(I)-IllustratingcuringreactionsandcomparingmechanicalpropertiesofthesimplifiedmodelsZHUWei，，LIUDong—mei，XIAOJi-jun，CHIXu—hui，PANGAi．min，XIAOHe—ming(1．MoleculesandMaterialsComputationInstitute，Nanj

4、ingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China；2．CollegeofBiological，ChemicalSciencesandEngineering，JiaxingUniversity，Jiaxing314001，China；3．The42ndInstituteoftheFourthAcademyofCASC，Xiangyang441003，China)、l，DAbstract：SimplifiedPEG／N．100，HTPB／TDIandPEG／N一100／／HTPB／TDI

5、modelsweredesignedandbuiltinordertoillus—tratethecrosscuringreactionoccurringattheNEPEpropellant／linerinterfaces．Periodicmoleculardynamicssimulationwasconduc—tedinMPCFFforcefieldforthesemodels．Thecarbamatebondsformedduringtheinterfacecrosscuringreactionwereshownbythermodynam

6、icmethod．Mechanicalpropertiesofdiferentsystemswerecalculatedandanalyzed．Theresultsshowthattheelasticmodulusofthepropellant／linerbondedinterfacearelargerthanthoseofpropelantandliner，indicatingthatstifnessandstrengthofthebondedinterfacearebothincreasedandimproved．whichagreeswi

7、ththeexperimentalfact．Keywords：NEPEpropellant／linerinterface；curingreaction；mechanicalproperty；moleculardynamics0引言体火箭推进剂。但在NEPE推进剂工程应用前，必NEPE推进剂即硝酸酯增塑聚醚推进剂，既保留须先解决最薄弱的推进剂／衬层界面的粘接问题。了双基推进剂的能量特征，又具有聚醚类复合固体推推进剂与衬层之间粘接的最有效方法是在界面发进剂优良的力学性能，是当前具有广泛应用前景的固生化学交联，以保证推进剂／衬层之间能发生交联①收稿日

8、期：2013．07—31；修回日期：2014—01—16。基金项目：国防973项目(613142010302)。作者简介：朱伟(1977一)，男，博士