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1、第24卷第5期Vol.24,No.52007年5月28日2007复合推进剂颗粒填充模型的分子动力学模拟方法史佩李高春王玉峰李某2(1.海军航空工程学院训练部，山东，烟台，264001;2.海军航空工辍学院飞行器工程系，山东，烟台，264001)摘要:将复合推进剂看作是颗位与基体组成的复合材料，应用分子动力学模拟方法生成推进剂颗粒在基体中随机分布的填充模型。研究表明，分子动力学模拟方法，指定与颗粒直径成比例的增长率可有效地生成颗粒大小不等的填充模型，为分析推进剂细观力学性能和燃烧性能奠定基础。关键词:复合推进剂;分子动力学;颗粒填充模型:数值模拟中图分类
2、每:055;V512文献标识码:A文黛编号:1001-4160(2ω7)05-665-668GenerationofcompositepropellanttillerpackingmodelbymoleculardynamicsmethodShiPei1222,LiGaochun,WangYufengandLiHao(1.TrainlngDepartmentofNavalAeronautlcalEngineeringInstitute,Yantai,264001,Shandong,China;2.Depa阶mentofAircraftEngineeri
3、ng,NavalAeronauticalEnglneeringInstitute,Yantai,264001,Shandong,China)Abstract:TherandomdistrihutionpackingmodeIsoffillerinthehinderofcompositepropellantwasgeneratedregardingthepropellantωacompositeoffillerandhinder.ThegenerationprocessisbasedontheMolecularDynamics(MD)method.The
4、resultsshowedthattheMDmethodcouldgeneratethemicrostructureofpropellanteffectivelyhyallowingfillertogrowatarateproportíonaltothefillerdi•ameter.Theohtaineddistrihutionpackíngmodelsoffillerprovidesthebasisformicromechanicalmechanicalandcombustíonanalysis.Keywords:compositepropella
5、nt,moleculardynamics,packingmodelsoffiller,numericalsimulationShiP,LiGC,WangYFandLiH.GenerationofcompositepropellantfillerpackingmodelbyMolecularDynamicsmethod.ComputersandAppliedChemistry.2007•24(5):665叫668.1引言用分子动力学法生成颗粒填充模型自Luhachevsky[4.5]提出，由于适用性较强，发展迅速。Knot[6J将这方法应用到复合推进剂是
6、…种高填充比颗粒复合材料，由慕体和大集合固体推进剂系统中，从而成功地建立了固体推进剂的颗量掺入的固体氧化剂颗粒及金属燃料颗粒组成。推进剂的粒填充模型。Kochevets[3J更进一步使之优化。力学和燃烧性能，与推进剂颗粒大小以及在基体中分布的细观形态结构密切相关[1.2]。这样，为了分析推进剂的细观绪本文采用文献[3]所述分子动力学方法，生成推进剂颗粒在基体内，随机分布的颗粒填充模搜，详细地总结了生成颗构对力学和燃烧性能的影响，首先要建立…个能够描述推进粒填充模型的过程，得到了不同体积分数的颗粒填充模型，剂形态结仰的颗位填充模型。由于常规试验方法难以观
7、测从而为推进剂细观力学和燃烧性能计算奠定基础。到推进剂内部的细观结构，常用数值方法模拟。用数值模拟iÉ成颗粒填充模型，始于20世纪70年代，2基本原理其算法通常分为两类，顺序算法和并发算法。前者将颗粒按照某种规则逐一地填充到计算区域中，至规定的体积分数为分子动力学模拟方法的基本设想，是先将固体推进剂的止。后者先将颗粒全部填充到计算区域中，构成初始构裂。颗粒，随机分布在计算区域中，建立初始构型。然后赋颗粒然后重排那些颗粒，成为颗粒填充模型;前者对生成体积分以随机的速度，采用碰撞算法模拟分子动力学。分子运动数比较小的颗粒填充模型比较有效，但要生成体积分数较
8、高中，颗粮逐渐增大，发生碰撞，最后，颗粒的填克体积分数达的则比较困难。要采用并发算法才能达到，
