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申请/专利权人：北京理工大学;北京理工大学长三角研究院(嘉兴)

摘要：本发明公开一种基于多尺度孔洞坍塌的炸药冲击点火模型构建方法，一、基于分子动力学计算孔洞坍塌，得到微观位错结构演化机制信息、孔洞坍塌过程中的微观孔洞坍塌形貌信息、物理场信息；二、考虑位错运动及不同位错结构演化，构建基于微观变形机制的炸药冲击点火模型；三、在位错运动及位错结构演化引入特征尺寸物理量，得到描述多尺度孔洞坍塌过程的炸药冲击点火模型；四、基于宏观实验冲击孔洞坍塌图像，得到宏观孔洞坍塌形貌信息，结合微观孔洞坍塌形貌信息及物理场信息标定位错滑移、位错结构演化和尺寸效应的模型参数，得到基于多尺度孔洞坍塌的炸药冲击点火模型；本发明能够跨尺度预测细观尺度真实微米孔洞坍塌物理场信息。

主权项：1.基于多尺度孔洞坍塌的炸药冲击点火模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、基于分子动力学计算孔洞坍塌，得到微观位错结构演化机制信息、孔洞坍塌过程中的微观孔洞坍塌形貌信息、微观孔洞坍塌物理场信息；步骤二、基于所述微观位错结构演化机制信息，考虑位错运动及不同位错结构演化，构建基于微观变形机制的炸药冲击点火模型；基于分子动力学孔洞坍塌计算结果获取到的微观位错结构演化机制信息，通过可移动位错密度演化率描述不同位错结构演化，公式为： 其中，为可移动位错密度演化率，为多次交叉滑动引起的位错增殖速率，为位错非均匀形核速率，和分别为位错均匀形核速率和均匀形核位错可移动分数，为位错湮灭速率；步骤三、在位错运动及位错结构演化引入特征尺寸物理量，得到能够描述多尺度孔洞坍塌过程的炸药冲击点火模型；基于霍尔—佩奇关系和位错形核源的晶粒尺寸效应，通过在位错运动临界分解剪应力及位错结构演化系数引入特征尺寸物理量表征炸药晶体尺寸效应的影响，得到能够描述多尺度孔洞坍塌过程的炸药冲击点火模型；基于位错非均匀形核和位错均匀形核的强尺寸效应，在位错非均匀形核和位错均匀形核演化公式中假设位错形核系数与特征尺寸相关，从而描述尺寸效应对位错纠缠的反比作用；位错非均匀形核速率计算公式为： 其中，为位错非均匀形核系数，为晶体特征尺寸，为非均匀形核系数参考尺寸，为非均匀形核尺寸效应系数，为临界剪应力分布系数，为分解剪应力，为非均匀形核最小剪应力，为非均匀形核最大剪应力，为剪应力率；位错均匀形核速率计算公式为： 其中，为位错均匀形核系数，为均匀形核系数参考尺寸，为均匀形核尺寸效应系数，为德拜频率，为柏氏矢量，为分子体积，为激活能，为均匀形核临界剪应力，为玻尔兹曼常数，为当前温度；步骤四、基于宏观实验冲击孔洞坍塌图像，得到宏观孔洞坍塌形貌信息，结合微观孔洞坍塌形貌信息及微观孔洞坍塌物理场信息标定位错滑移、位错结构演化和尺寸效应的模型参数，得到基于多尺度孔洞坍塌的炸药冲击点火模型。

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