上覆煤柱影响下巷道布置方式及围岩变形规律分析

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作者 薛丹丹 朱双飞 《煤炭技术》 CAS 2024年第4期48-51,共4页

针对近距离煤层上覆煤柱对下位煤层开采时巷道的稳定性影响问题,以某矿5302工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟的方法,分析了巷道布置位置与各位置的应力、塑性区情况。结果表明:在该工况下巷道内错式布置可使巷道处于有利应力环... 针对近距离煤层上覆煤柱对下位煤层开采时巷道的稳定性影响问题,以某矿5302工作面为研究背景,采用理论分析、数值模拟的方法,分析了巷道布置位置与各位置的应力、塑性区情况。结果表明:在该工况下巷道内错式布置可使巷道处于有利应力环境,但资源浪费相对较大;巷道外错式布置可缩短煤柱宽度,但巷道顶板应力环境相对较差;由于煤层间距较小,垂直式布置不适于该矿。结合数值模拟得出,采用小错距内错式布置方式更适于巷道支护,同时也使资源损失达到最小。 展开更多

关键词 上覆煤柱 布置方式 近距离煤层 变形规律

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取代基对硝基苯热分解机理影响的ReaxFF/lg模拟

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作者 朱双飞 朱睿 +3 位作者 张树海 罗春旺 冯尚彪 刘广瑞 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期411-418,I0009,共9页

使用ReaxFF/lg反应分子动力学模拟,研究了1,3,5-三硝基苯(TNB)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4,6-三硝基苯胺(TNA)的初始分解反应,通过反应物分解趋势、初始分解路径、重要产物和团簇分析,阐明了甲基和氨基的引入对硝基苯化合物热分解的... 使用ReaxFF/lg反应分子动力学模拟,研究了1,3,5-三硝基苯(TNB)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4,6-三硝基苯胺(TNA)的初始分解反应,通过反应物分解趋势、初始分解路径、重要产物和团簇分析,阐明了甲基和氨基的引入对硝基苯化合物热分解的影响机制。结果表明,甲基和氨基的引入改变了硝基化合物的初始反应路径,促进了反应物的分解,提高硝基异构化反应和分子间H或O原子转移反应的频次,降低硝基直接解离反应的频次,其中TNT表现最为明显;引入取代基后,含氢产物(OH、HO_(2)N、H_(2)、H_(2)O和NH_(3))生成数量增多,ON和CO_(2)数量减少;由于氨基的引入,TNA分解生成更多的N_(2)分子。取代基的引入改变了含能分子的氧平衡,导致了硝基苯类化合物初始分解机理的差异。 展开更多

关键词 物理化学 硝基苯 取代基 热分解机理 ReaxFF/lg TNB TNT TNA

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3,4-二硝基吡唑与六硝基六氮杂异伍兹烷分子间相互作用的理论研究 被引量：6

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作者 朱双飞 张树海 +1 位作者 苟瑞君 韩刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期201-209,共9页

为研究钝感炸药3,4-二硝基吡唑(DNP)与高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子间相互作用,基于密度泛函理论(DFT)优化了DNP/CL-20复合物的结构,得到六种稳定构型;运用自然键轨道(NBO)、电子密度拓扑和约化密度梯度(RDG)分析了复合物... 为研究钝感炸药3,4-二硝基吡唑(DNP)与高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)分子间相互作用,基于密度泛函理论(DFT)优化了DNP/CL-20复合物的结构,得到六种稳定构型;运用自然键轨道(NBO)、电子密度拓扑和约化密度梯度(RDG)分析了复合物中分子间相互作用类型。从CL-20引发键的键长、键解离能、键级和相关硝基电荷与复合物电子密度差等方面分析了分子间相互作用对CL-20感度的影响。结果表明,DNP/CL-20复合物中存在分子间氢键和范德华作用,包括N—H…O、C—H…O和N…O、O…O作用。硝基电荷和电子密度差分析表明这些分子间作用影响了CL-20分子的电荷分布和电子密度分布,改变CL-20引发键稳定性,导致其感度下降。CL-20引发键键长、键级、键解离能和键临界点电子密度的变化量之间具有良好的线性关系。六种构型的相互作用能大小排序为:构型Ⅳ<构型Ⅵ<构型Ⅲ<构型Ⅴ<构型Ⅱ<构型Ⅰ。 展开更多

关键词 密度泛函理论(DFT) 3 4-二硝基吡唑(DNP) 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) 氢键 感度

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骨料及混凝土中氯离子含量若干检测方法的对比验证 被引量：1

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作者 孙盛佩 郭峰雷 +3 位作者 叶慈彪 钟林谚 邵爱武 朱双飞 《工程质量》 2018年第5期65-68,79,共5页

通过对骨料及混凝土中氯离子含量若干检测方法的对比验证,提出了海卵石应在恒温水浴或全部破碎室温水浸泡条件下进行氯离子含量检测,海卵石混凝土应采用同时磨细砂浆、海卵石的方法进行氯离子含量检测,混凝土中氯离子含量检测时可不考... 通过对骨料及混凝土中氯离子含量若干检测方法的对比验证,提出了海卵石应在恒温水浴或全部破碎室温水浸泡条件下进行氯离子含量检测,海卵石混凝土应采用同时磨细砂浆、海卵石的方法进行氯离子含量检测,混凝土中氯离子含量检测时可不考虑粗骨料表面的氯离子吸附量,海砂应在比2 h更长时间的室温水浸泡后进行氯离子含量检测及海砂应在潮湿状态下检测氯离子含量的建议。 展开更多

关键词 海卵石 混凝土 海砂 氯离子含量

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外电场影响HMX/MDNI复合物感度的理论研究 被引量：3

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作者 韩刚 苟瑞君 +2 位作者 张树海 武春磊 朱双飞 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期939-945,共7页

为研究外电场对炸药感度的影响,采用量子力学方法在M06-2X∥B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对奥克托今(HMX)/1-甲基-4,5-二硝基咪唑(MDNI)分别施加不同大小的外电场(-0.010~0.010 a.u.),得到不同外电场下的稳定构型。分析了各稳定构型的分... 为研究外电场对炸药感度的影响,采用量子力学方法在M06-2X∥B3LYP/6-311++G(d,p)水平上对奥克托今(HMX)/1-甲基-4,5-二硝基咪唑(MDNI)分别施加不同大小的外电场(-0.010~0.010 a.u.),得到不同外电场下的稳定构型。分析了各稳定构型的分子间相互作用、引发键解离能、硝基基团电荷、电子密度拓扑、电子密度转移及表面静电势的变化。结果表明:随着正向外电场的增强,HMX的引发键键长变短,解离能增加,感度降低,负向外电场时则相反;采用B3LYP方法所得3种复合物的解离能与外电场的相关系数分别达到了0.995、0.977和0.982;负向外电场作用下硝基基团所带负电荷减少,使炸药感度增加;电子密度拓扑分析表明,外电场作用下,HMX与MDNI分子间仍存在微弱的氢键作用;电子密度转移分析表明正向外电场增强了引发键的强度;分子表面静电势则进一步表明在正向外电场作用下炸药感度降低,负向时感度增加。 展开更多

关键词 感度 外电场 电子密度转移 密度泛函理论 奥克托今(HMX)/1-甲基-4 5-二硝基咪唑(MDNI)

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高温下含缺陷CL-20初始化学反应的分子动力学模拟 被引量：3

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作者 胡靖伟 甘强 +3 位作者 冯长根 李昌霖 朱双飞 程年寿 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期482-491,I0006,共11页

为研究晶体缺陷对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)初始化学反应影响规律,采用分子动力学方法和ReaxFF-lg反应性力场,对1500~3500 K高温下含空位缺陷CL-20的初始反应路径、热分解产物和反应动力学进行了研究。结果表明,1500~3500 K时,含空... 为研究晶体缺陷对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)初始化学反应影响规律,采用分子动力学方法和ReaxFF-lg反应性力场,对1500~3500 K高温下含空位缺陷CL-20的初始反应路径、热分解产物和反应动力学进行了研究。结果表明,1500~3500 K时,含空位缺陷CL-20的初始分解路径与完美晶体基本相同,首先N—NO_(2)键断裂生成NO_(2)。空位缺陷增大了CL-20开环反应频次、增加了NO_(2)的生成量。比较完美晶体CL-20可见,空位缺陷可降低CL-20活化能,加速CL-20的热分解进程。2000 K和3000 K时含16.7%空位CL-20反应速率常数分别是完美CL-20的1.7倍和1.4倍。空位缺陷其周围的CL-20分子更容易发生热分解反应,导致CL-20的感度提高。 展开更多

关键词 分子动力学模拟 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20) ReaxFF-lg反应性力场 热分解 晶体缺陷

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CL⁃20热膨胀和相变的ReaxFF⁃lg分子动力学模拟 被引量：2

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作者 李昌霖 甘强 +3 位作者 冯长根 胡靖伟 朱双飞 程年寿 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期325-331,共7页

为研究六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的高温热膨胀及相变规律,采用分子动力学方法和价角势能截距修正的ReaxFF-lg反应力场,考察了ε-、β-和γ-CL-20的相变温度和热膨胀系数。为验证力场适用性,计算了常温下三种晶型CL-20的密度、晶胞参... 为研究六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的高温热膨胀及相变规律,采用分子动力学方法和价角势能截距修正的ReaxFF-lg反应力场,考察了ε-、β-和γ-CL-20的相变温度和热膨胀系数。为验证力场适用性,计算了常温下三种晶型CL-20的密度、晶胞参数、晶格能和升华焓。采用三阶Birch–Murnaghan状态方程拟合了0~280 GPa压力范围内ε-CL-20的p-V曲线,得到体积模量及随拟合压力升高的变化规律。高温相变分析表明,ε-和γ⁃CL-20在398~423 K产生相变,其中ε→γ相变在常压下发生,而γ→ε相变需加压0.5 GPa以上;β-CL-20在448 K下转变为ε晶型。热膨胀系数分析表明,ε-CL-20高温热膨胀过程无明显各向异性,而β-和γ-CL-20分别在c方向和b方向表现出各向异性。研究结果表明,修正的ReaxFF-lg反应力场适用于ε-、β-和γ-CL-20的高温高压相变研究,对于β-和γ-CL-20的热膨胀研究精度有待进一步提高。 展开更多

关键词 CL-20 ReaxFF-lg反应性力场 价角势能修正 高温高压相变 热膨胀

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几种硝胺炸药在熔态TNT和DNP中的溶解性及其结晶晶型 被引量：6

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作者 姚如意 苟瑞君 +3 位作者 张树海 朱双飞 钱燕燕 郝维哲 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期89-93,I0005,共6页

为研究硝胺类炸药在熔铸载体中的溶解性并分析溶解后硝胺类炸药的相变,采用物理分离的方法分别测出了RDX、HMX和CL-20在90℃的2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和3,4-二硝基吡唑(DNP)中的溶解度;通过拉曼光谱对溶解后回收的硝胺类炸药进行了表征... 为研究硝胺类炸药在熔铸载体中的溶解性并分析溶解后硝胺类炸药的相变,采用物理分离的方法分别测出了RDX、HMX和CL-20在90℃的2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和3,4-二硝基吡唑(DNP)中的溶解度;通过拉曼光谱对溶解后回收的硝胺类炸药进行了表征。结果表明,90℃下,RDX、HMX和CL-20在TNT中的溶解度分别为3.35、0.24和4.99g/100g,在DNP中的溶解度分别为12.28、2.64和7.03g/100g;RDX在TNT、DNP中溶解冷却后的晶型均为β型,HMX在TNT、DNP中溶解冷却后的晶型均为α型,RDX、HMX在TNT、DNP中溶解前后晶型一致,均未发生变化;CL-20在TNT、DNP中溶解后回收的晶型均由ε型变为β型,说明CL-20在熔铸炸药载体中由于温度与溶剂的作用晶型不稳定,硝胺类炸药在熔铸载体中溶解并发生相变将会严重影响炸药的性能。 展开更多

关键词 物理化学 硝胺炸药 RDX HMX CL-20 TNT DNP 溶解度 结晶晶型

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TKX-50共晶配体的筛选研究

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作者 钱燕燕 张树海 +3 位作者 苟瑞君 朱双飞 姚如意 王博 《火工品》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期46-49,61,共5页

为了筛选TKX-50共晶的配体,提出采用分子间位点配对的方法。首先验证了分子间位点配对的方法适用于盐类共晶配体的筛选,然后分别计算了TKX-50分子晶体和13种含能分子晶体的最大分子间位点配对能,根据计算结果对配体进行筛选,得出TNX、RD... 为了筛选TKX-50共晶的配体,提出采用分子间位点配对的方法。首先验证了分子间位点配对的方法适用于盐类共晶配体的筛选,然后分别计算了TKX-50分子晶体和13种含能分子晶体的最大分子间位点配对能,根据计算结果对配体进行筛选,得出TNX、RDX、D炸药3种晶体不能与TKX-50形成共晶,剩余10种晶体则可能与TKX-50形成共晶的结论。 展开更多

关键词 TKX-50 分子间点配位能 筛选 共晶 配体

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笼形含能化合物热分解研究进展

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作者 何佳峻 甘强 +4 位作者 朱双飞 李昌霖 梁琳 张涵 冯长根 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期178-186,共9页

笼形含能化合物因能量高、密度大而成为当前含能材料领域的研究热点,阐明其热分解机理对于深入研究其爆轰机理及提高热稳定性均有重要意义。以笼形骨架为线索,介绍了金刚烷衍生物、立方烷衍生物和异伍兹烷衍生物三类笼形含能化合物的热... 笼形含能化合物因能量高、密度大而成为当前含能材料领域的研究热点,阐明其热分解机理对于深入研究其爆轰机理及提高热稳定性均有重要意义。以笼形骨架为线索,介绍了金刚烷衍生物、立方烷衍生物和异伍兹烷衍生物三类笼形含能化合物的热分解研究进展,总结了上述三类笼形化合物热分解规律:金刚烷衍生物热分解始于取代基且具有“桥头C”效应,立方烷衍生物热分解通常始于笼形结构的C‑C键,多硝基异伍兹烷热分解一般始于脱硝基。后续研究应进一步丰富笼形含能化合物的种类,开展笼形化合物热分解的系统性研究,特别是笼状骨架的热分解机理研究。 展开更多

关键词 含能材料 热分解 金刚烷衍生物 立方烷衍生物 异伍兹烷衍生物

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《含能材料》“损伤与点火”征稿

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作者 韩刚 苟瑞君 +2 位作者 张树海 武春磊 朱双飞 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期924-924,共1页

含能材料的损伤特征与点火过程有密切的联系,炸药、推进剂的内部损伤及其对力学特性、安全特性和点火行为的影响规律受到了含能材料学界的高度重视,为推动这-重要研究方向的学术交流,本刊特设立“损伤与点火”专栏.专栏主要征集炸药、... 含能材料的损伤特征与点火过程有密切的联系,炸药、推进剂的内部损伤及其对力学特性、安全特性和点火行为的影响规律受到了含能材料学界的高度重视,为推动这-重要研究方向的学术交流,本刊特设立“损伤与点火”专栏.专栏主要征集炸药、推进剂等含能材料的损伤观测与多尺度表征技术、含损伤的本构方程、准静态与动态损伤演化规律、损伤与破坏的宏（细）观模式、损伤对起爆、爆炸、爆轰成长以及非冲击起爆行为的影响等方向的原创性研究论文.来稿请注明“损伤与点火”专栏. 展开更多

关键词 内部损伤 点火过程 含能材料 损伤演化规律 冲击起爆 损伤与破坏 力学特性 影响规律

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基于含时密度泛函理论的紫外光对太安的定性影响

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作者 张宝森 张树海 +3 位作者 苟瑞君 陈亚红 朱双飞 马坤 《装备环境工程》 CAS 2022年第12期48-53,共6页

目的研究太安炸药在紫外光作用下的稳定性退化机制。方法基于TDDFT(含时密度泛函)理论,在pbe1pbe/6-311G**水平下对太安分子50个激发态进行计算,依据计算结果,绘制吸收光谱,使用空穴-电子方法对最大吸收峰3个激发态(S9、S10和S11)的激... 目的研究太安炸药在紫外光作用下的稳定性退化机制。方法基于TDDFT(含时密度泛函)理论,在pbe1pbe/6-311G**水平下对太安分子50个激发态进行计算,依据计算结果,绘制吸收光谱,使用空穴-电子方法对最大吸收峰3个激发态(S9、S10和S11)的激发特征进行分析,这3个激发态对最大吸收峰的总贡献率达97.31%。将此3个激发态定为研究对象,对太安分子被特定的紫外光激发至激发态后弱键的Mayer和Laplace键级进行分析,并基于IFCT(Interfragment Charge Transfer)方法对太安分子激发至激发态过程中的电子转移情况进行描述。结果太安紫外吸收光谱的最大吸收峰位置为186.6 nm,小于实验测试的吸收峰位置8.4 nm。对此吸收峰的强度贡献最大的3个激发态中,S9态贡献最高,为48.27%,其余2个激发态S10、S11为简并态,贡献相同,为24.52%。通过空穴-电子的电荷转移分析结果可知,3个激发态均存在整体激发并带有局域电荷转移的特征。PETN分子在吸收特定波长(187.00、186.92 nm)紫外光并激发至激发态时,O—NO_(2)键的Mayer与Laplace键级均有所降低。结论通过IFCT分析可知,引发键键级变化由O—NO_(2)上的n→Pi^(*)跃迁主导,这种效应会促使太安分子的稳定性降低。 展开更多

关键词 太安 紫外光 含时密度泛函 吸收光谱 分子稳定性 激发态

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