材料的力学行为特性、实验方法、本构模型和强度理论4个方面对高聚物黏结炸药（PBX）的力学性能特征进行了归纳和评述。指出应变率和温度对材料应力状况的影响及动态力学性能分析是目前PBX研究的热点和难点。认为可以借鉴研究混凝土和高聚物的一些方法来建立PBX的本构模型和失效准则。指出选择和改进现有测试技术时,须考虑PBX的含能敏感性、大变形等特性。对PBX力学性能的理论研究、实验技术及数值模拟等方面需要开展的工作提出了一些看法。认为复杂环境下的力学响应和细观建模模拟应是今后研究的重点方向。附参考文献93篇。

Within the constraints  of density functional theory (UB3LYP/6-311++G(d,p)), RDX/Al  and  RDX/2Al  composites are investigated, considering various multiplicity states (singlet and triplet states). Depending on the localization of Al atom(s) in space and multiplicity of the composite systems, the structure of RDX undergoes various degrees of perturbations. It has been shown that the presence of Al atoms affects the bond lengths, electron population as well as the HOMO and LUMO energies and the inter frontier molecular orbital energy gap of RDX. All these perturbations are thought to affect ballistic properties of the explosive molecule RDX.

采用重结晶法在二甲基甲酰胺（DMF）/H₂O、二甲基亚砜（DMS）O/H₂O和N甲基吡咯烷酮（NMP）/H₂O等不同溶剂体系中得到FOX-7晶体，用扫描电子显微镜（SEM）测试晶体的形貌、变温X射线粉末衍射（XRD）分析晶型和相变、差示扫描量热仪（DSC）测试其热性能。结果表明，不同溶剂重结晶得到的FOX-7晶体形貌有较大差别，在DMSO/H₂O溶剂中得到的晶体质量要优于其他两种；3种溶剂中得到FOX-7晶体的晶型和相变过程相同，即常温下FOX-7的晶型为α晶型，在120℃时，FOX-7完成α→β相变，至185℃时，完成β→γ相变；重结晶的FOX-7晶体5s爆发点温度提高了4~9℃，说明热稳定性增强。

制备了四水合5,5′-联四唑-1,1′-二氧锂盐［Li₂(BTO)(H₂O)₄］_n，培养了［Li₂(BTO)(H₂O)₄］_n的单晶。采用X-射线衍射仪测定了单晶结构。采用DTA/TG技术研究了［Li₂(BTO)(H₂O)₄］_n的热性能，并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明，该晶体属于三斜晶系，空间群为P-1,晶体学参数为：a=0.5345(17) nm，b= 0.6363(2) nm，c= 0.830(3) nm，α=105.904（7），β=98.216（7），γ=111.516（7），V=2.4302 (13) nm³，z=2，D=1.736g/cm³。其热分解峰温为349.1℃，撞击感度为71.8cm，摩擦感度为0。

以二甲基亚砜为溶剂，用喷雾重结晶细化法制备了HMX，研究了非溶剂（水、乙醇、氯代烷烃）的种类、溶剂与非溶剂的体积比以及非溶剂的温度对HMX晶体形貌的影响并分析了其影响机理。采用扫描电子显微镜（SEM）、激光粒度分析仪、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描热量法(DSC)对其进行了表征和热分析。测试了细化HMX和原料HMX的撞击感度。结果表明，HMX细化最佳工艺条件是以35℃乙醇为非溶剂，溶剂与非溶剂体积比为1∶40，此时可获得中值粒径为616[KG-*9]nm、粒径分布均匀、趋于球形且表面光滑的亚微米HMX；亚微米HMX表观活化能比原料HMX降低了13.75kJ/mol,与原料HMX相比具有更好的热安定性，特性落高从34.05cm升至79.10cm，撞击感度显著降低。

为精确表征六烯丙基六氮杂异伍兹烷(HAIW)的化学结构，在氘代氯仿（CDCl₃）及氘代丙酮（acetone-d₆）中研究了HAIW的核磁谱图特征。采用一维及二维¹H、¹³C、¹⁵N NMR技术对HAIW的NMR信号进行了全归属，利用核磁模拟软件NMR-SIM对氢谱图进行计算机拟合。结果表明, HAIW在丙酮溶液中的¹H NMR的分辨率较好，谱图中存在两类异伍兹烷信号（环内与桥头）及两类烯丙基碳氢信号，其中五元环所连4个烯丙基不能自由旋转导致亚甲基氢不对称出现2组峰，而六元环所连2个烯丙基则能自由旋转使得该亚甲基氢对称重合；两类烯丙基存在的多种偶合使得氢谱谱线较为复杂；由拟合氢谱化学位移及偶合常数获得的¹H NMR谱图与实际图谱完全一致。表明二维核磁共振技术与核磁模拟技术相结合，可用于对复杂谱的精确分析。

通过布氏压力计法获得了普通的和纳米化的LLM-105基PBX炸药在不同温度条件下热分解放气量随时间的变化曲线。基于Arrhenius公式计算了两种PBX炸药分解深度为0.1%时的表观活化能。采用TG-DSC研究了两种LLM-105基PBX炸药的非等温热分解反应动力学。结果表明，由Arrhenius公式得到的普通和纳米化的LLM-105基PBX炸药在分解深度为0.1%时的表观活化能分别为74.67和138.09kJ/mol。利用Kissinger法计算获得两种LLM-105基PBX炸药在最大分解速率（分解深度约50%）下的表观活化能分别为389.26和215.73kJ/mol，与Ozawa法计算结果相吻合。升温速率趋于零时的特征分解峰值温度分别为606.94和586.48K，热爆炸临界温度分别为615.0和600.4K。相对于普通LLM-105基PBX炸药，纳米化LLM-105基PBX炸药热分解具有更高的反应活性，热感度也有所提高。

为研究FOX-7和RDX基含铝炸药的冲击起爆特性，对其进行了冲击波感度试验和冲击起爆试验，结合冲击波在铝隔板中的衰减特性，确定了FOX-7和RDX基含铝炸药的临界隔板值和临界起爆压力，并通过锰铜压阻传感器记录了起爆至稳定爆轰过程压力历程的变化。结果表明，以Φ40mm×50mm的JH-14为主发装药时，FOX-7和RDX基含铝炸药临界隔板值分别为37.51和34.51mm，对应的临界起爆压力为10.91和11.94GPa；起爆压力为11.58GPa时，FOX-7炸药的到爆轰距离为25.49~30.46mm，稳定爆轰后的爆轰压力为27.68GPa，爆轰速度为8[KG-*9]063m/s；起爆压力为14.18GPa时，RDX基含铝炸药的到爆轰距离为17.27~23.53mm，稳定爆轰后的爆轰压力为17.16GPa，爆轰速度为6261m/s。

为计算燃烧平衡产物的组成，在质量守恒关系的基础上，得到一系列基本可行解。根据吉布斯自由能，对基本可行解进行优化筛选，将筛选得到的基本可行解视为多维解空间的顶点，以吉布斯自由能降低为判据，利用基本可行解逐个与初始解线性组合，从而搜索得到最佳点，即为最终平衡产物组成。应用文献数据对计算结果的准确性进行验证。结果表明，该方法计算平衡产物的组成与文献数据基本一致，燃烧温度最大误差不超过3%。

为研究含能破片对运动靶板的侵爆行为，运用AUTODYN-3D软件对其以不同着角侵彻运动靶进行数值模拟。结合试验结果和文献验证了模型的有效性，计算了含能破片对运动靶的侵爆行为。结果表明，与侵彻静止靶相比，含能破片侵彻运动靶时，破片发生明显偏斜，且穿孔直径变化明显;破片剩余速度随靶板运动速度的增加而降低，随着角的增大而下降，降幅范围56.25%~77.5%；破片侵彻运动靶时含能材料内部应力峰值较静止靶变化幅度不大，几乎为直线，着角不同，含能材料应力峰值差异显著，最大峰值差异达5.2GPa。非零着角下，靠近着靶点处的含能材料不易发生爆燃。

利用常温成型和热压成型两种工艺制备了典型的CL-20基混合炸药装药，测试了其装药密度、密度均匀性、力学性能、爆速，计算了格尼系数。对Φ50mm标准聚能装药进行了破甲试验。验证了不同压装工艺条件下装填CL-20基炸药装药聚能射流对45号钢靶的侵彻深度和穿孔直径效果。结果表明，与常温成型CL-20基装药相比，热压成型工艺条件时装药的密度提高不小于1.46%，密度均匀性、爆速和格尼系数和破甲能力试验数据均有不同程度的提高，且Φ50mm标准聚能射流对45号钢靶的平均穿深从310mm提高至343mm,平均穿孔直径由18.0mm增至23.5mm。

为研究多模3种毁伤元的成型特点和侵彻威力，建立了多点起爆LEFP数值模拟模型，用LSDYNA软件模拟了一端起爆、中心起爆和两端同时起爆3种起爆方式下LEFP成型过程。利用威力试验，测试了3种起爆方式下靶板的切口形态和侵彻深度，讨论了3种毁伤元在不同炸高下侵彻能力的差异。数值模拟结果表明，一端和中心起爆侵彻体呈线性，在大炸高下易飞散；两端同时起爆时，根据爆轰波对撞理论，两个爆轰波对撞产生超压，形成高速侵彻体，在大炸高下仍具有较强的毁伤威力。同时根据3种基本毁伤元成型特点，可在装药上设置多个起爆点，通过控制起爆点数量、位置和时序形成不同数量、速度和飞散方向的高速EFP毁伤元。实验结果表明，侵彻深度符合数值模拟的侵彻体形成规律。

利用Materials Studio软件计算了DNAN和TNT晶体在常温(25℃)、常压下(10⁵Pa)的弹性模量，预估了二者受力过程中塑性变形能力的差异；通过纳米压痕试验测试了DNAN和TNT的弹性模量及塑性变形能力；采用力学性能试验机测试了其抗压性能、抗拉性能、抗剪性能，并结合分子间作用力对强度差异的原因进行了分析。结果表明，DNAN的抗压强度为5.96MPa，抗拉强度为2.57MPa，抗剪强度为0.34MPa；TNT的抗压强度为15.57MPa，抗拉强度为2.35MPa，抗剪强度为1.8MPa；DNAN和TNT在受力过程中的弹性形变均为200nm，DNAN的塑性形变为450nm，TNT的塑性形变为1200nm，DNAN相比于TNT更容易发生脆性断裂。

为了揭示RDX-CMDB推进剂中各常见组分对其燃速温度敏感系数的影响规律，制备了一系列含RDX、铝粉及燃烧催化剂的CMDB推进剂样品。采用氮气靶线法测得其在2～14MPa下的燃速温度敏感系数（σ_p）。讨论了RDX含量、铝粉、燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的影响。结果表明，提高工作压强、增加RDX含量、添加燃烧催化剂均有助于降低RDX-CMDB推进剂在一定初始条件下的燃速温度敏感系数。配方中引入铝粉后可降低中低压下RDX-CMDB推进剂的燃速温度敏感系数，且燃速温度敏感系数几乎不随压强变化而变化。选用含邻苯二甲酸铅和没食子酸铋锆作燃烧催化剂，均可在2～10MPa下降低RDX-CMDB推进剂的燃速压强指数，同时降低燃速温度敏感系数。

为研究HAN-基凝胶推进剂的热分解特性，利用差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）对两种含不同质量聚乙烯醇(PVA)的HAN-基凝胶推进剂样品进行热分析试验，并与一种双基推进剂进行对比。分析了HAN-基凝胶推进剂和双基推进剂的热分解过程，得到热分解反应的动力学参数；采用等转化率法计算了活化能，采用Zhang-Hu-Xie-Li等方法计算出热爆炸临界温度和自加速分解温度。采用Malek法推断出两种HAN-基凝胶推进剂样品的热分解反应的最可几机理函数。结果表明, HAN-基凝胶推进剂的热分解是一个连续的放热过程，热分解较为彻底，残渣较少，活化能约为100kJ/mol。当PVA含量增加时，其热爆炸临界温度和自加速分解温度升高。与双基推进剂相比，HAN-基凝胶推进剂具有较好的热安定性。

研究了有机铋铜复盐（Gal-BiCu）与炭黑、不同芳香族铜盐（Cu₁和Cu₂）及金属燃烧功能助剂（NB）复配对DNTF/HMX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。分析了Gal-BiCu与其他催化剂复配后影响DNTF/HMX-CMDB推进剂燃烧行为的原因。结果表明, Gal-BiCu能有效调节DNTF/HMX-CMDB推进剂的燃烧性能，提高推进剂燃速，显著降低压强指数；当Gal-BiCu与炭黑、Cu₁、NB复合时，催化性能更佳；NB质量分数为0.5%时，推进剂在8～20MPa较宽区间内出现平台燃烧，压强指数n≤0.2；8～15MPa区间内压强指数降至0.11。

利用300mL电热化学密闭爆发器研究了在不同输入电能、装填密度和初始温度下等离子体点火对某混合酯高能19孔花边形固体火药颗粒燃烧性能的影响；分析了上述不同条件下等离子体对该固体火药燃烧速率影响的变化规律。结果表明，输入等离子体电能从15.4kJ增大到61.6kJ后，固体火药燃速在100MPa时提高106%，200MPa时提高30%，300MPa以上燃速无明显变化；等离子体点火对低温火药燃烧初期和中期的燃速均有显著的增强作用，对高温火药点火燃烧初始燃速的增强作用较为明显。

采用燃烧转爆轰（DDT）管法研究了p(BAMO-AMMO)热塑性推进剂主要固体组分RDX和AP含量、AP粒度及级配等对其燃烧转爆轰响应规律的影响。结果表明，在相同试验条件下，含质量分数65%AP的p(BAMO-AMMO)推进剂发生了燃烧转爆轰响应，而含等量RDX的p(BAMO-AMMO)推进剂仅发生了燃烧反应。当RDX质量分数从65%增加到85%时，样品由燃烧反应变为燃烧转爆轰反应。含等量细粒度（d₅₀=1.0[KG-*9]μm)AP的推进剂发生燃烧转爆轰的倾向较含粗粒度AP(d₅₀=105μm)的低。当粗、细AP以质量比为10∶3级配时，p(BAMO-AMMO)推进剂未发生燃烧转爆轰反应。

为了研究七孔发射药内外弧厚差异对其燃烧性能的影响，通过密闭爆发器静态燃烧试验及火炮发射药装药内弹道试验研究了内外弧厚一致性及弧厚偏差对高能低烧蚀叠氮硝胺七孔发射药燃烧性能的影响。结果表明，当发射药的内外弧厚差异较大时，密闭爆发器试验中发射药增面燃烧阶段结束点提前，增面燃烧阶段已燃百分数由85.46%降至70.76%，燃烧时间由23.40ms增至27.75ms;发射药燃烧时间随着温度变化的敏感性逐渐加大。装药发射试验中，当外弧厚大于内弧厚时，加大了装药的初速温度系数，初速温度系数由0.54m/(s·℃)增至0.78m/(s·℃)，装药质量由9.4kg增至9.8kg，最大膛压由266.9MPa降至262.6MPa。

为了更好地研究发射药的点火性能，在基于密闭爆发器原理的点火性能测试装置基础上增加了一个延迟点火部件，构建了一个新型点火性能模拟试验装置，根据该装置建立了简单的火药分层点火过程模型，模拟并对比了高能太根-18/1、双芳-3-18/1及NR11-18/1三种发射药的点火性能。结果表明，NR11-18/1发射药较易点火，双芳-3-18/1发射药最难点火,点火时间分别为19和45ms。增加延迟点火部件后，可将点火药的燃烧和发射药的燃烧阶段有效区分，不仅有利于对比点火性能差异较小的发射药之间的区别，还有助于分析发射药低压段的燃烧速度。随着延迟点火部件长度的增加，点火时间也增长。