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反应材料 (RM) 是一类由金属、金属氧化物和/或聚合物组成的工程颗粒复合材料。这些复合材料在国防应用方面很有吸引力，因为它们的碎裂和能量释放特性或热机械行为可增加向目标的有效能量传递。了解和预测 RM 的热机械行为对于有效设计和应用这些材料至关重要。在这项工作中，我们制作了具有不同成分、孔隙率和粒度的铝和 Al/PTFE RM 样品，以产生不同的机械响应和能量释放。准静态压缩试验、Kolsky 杆压缩试验和高速冲击研究用于评估 RM 样品在应变率在 10 −3 s −1 和 10 5 s −1 之间的机械响应。开发并验证了一种广义参数化模型，用于预测具有不同成分、孔隙率和粒度的 RM 的准静态材料响应。Kolsky 棒样本的碎片分布和高速撞击研究用于评估现有的碎片模型，表明广义的 RM 碎片模型仍然难以捉摸。展示了最小能量状态碎片模型在预测动态碎片粒状复合材料的特征碎片尺寸中的应用，并讨论了其局限性。弹式量热法和通风量热法实验用于探索本质上是多相的 RM 燃烧特性。开发了一种相位兼容的吉布斯最小化自由能平衡求解器，以改进对 RM 反应的能量释放和平衡产物状态的预测，并使用弹式量热法测量进行了验证。关键词：反应材料、铝/PTFE 燃烧、颗粒复合材料、动态碎裂、多相平衡建模、Grady 碎裂模型
反应材料碎裂行为与能量释放的基础研究
主要关键词
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