Étude par dynamique moléculaire de la propagation des détonations induites par chocs dans les cristaux énergétiques

III. Influence des mouvements transversaux, de la structure cristalline, et de la chimie

¹ Laboratoire ORC, Faculté des Sciences, 6, Bd Gabriel 21100 Dijon, France.
² DRP, U.A. 71 Université P. et M. Curie, 4, Place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France.

Résumé

La propagation des détonations induites par choc dans les cristaux est étudiée par dynamique moléculaire dans un réseau bidimensionnel de molécules à deux composantes. Des simulations effectuées sur un système d'assez grande taille pour réduire les perturbations dues aux conditions aux limites permettent d'observer la structure spatiale microscopique d'une onde de détonation et montrent qu'elle est corrélée à la structure cristalline. Grâce à une modélisation des réactions exothermiques entre les fragments de dissociation, nous examinons le rôle des différentes étapes de la chimie de la détonation et mettons en évidence l'importance des phénomènes de transport d'énergie. Enfin le cas d'une structure cristalline analogue à celle du nitrométhane solide est considéré.

Abstract

The propagation of shock induced detonations in crystals is studied by molecular dynamics investigations of a two-dimensional lattice of two-component molecules. Simulations of a system large enough to reduce the perturbations due to boundary conditions allow us to observe the spatial structure of a detonation wave and show that it is correlated with the crystal structure. We investigate the role of the different steps of the detonation chemistry with a model of the exothermal reactions between the dissociated fragment. The results point out the very large role of energy transfers phenomena. Finally a crystal structure similar to solid nitromethane is investigated.