郭 虎，罗景润，谢朝阳

(中国工程物理研究院 总体工程研究所，四川 绵阳 621900)

高聚物粘结炸药(PBX)是由主体炸药颗粒和高聚物粘接剂等组成的固体高能炸药。PBX 是一种颗粒高度填充复合材料，图1 是PBX 典型的细观结构，主要由形状不规则的炸药颗粒和粘结剂组成，炸药颗粒的尺寸在几十到几百微米之间，图2 是其中炸药颗粒边界形貌，左上方和左下方是较大的炸药颗粒边缘，夹在其中的是较小的炸药颗粒和粘结剂。PBX 的颗粒填充度高达85%以上，且炸药晶体和高聚物粘结剂的性能差异很大，这使得PBX 不同于传统的颗粒填充式复合材料，有一些特殊的力学性能。

从大量细观观测和力学实验结果可以看出，PBX 是一种含初始损伤的脆性材料。在外加载荷的作用下，这些损伤会进一步演化，以颗粒断裂、界面脱粘、粘接剂基体开裂、变形孪晶以及剪切带等形式使炸药的力学性能劣化，使结构的强度和刚度下降。在持续的载荷作用下，各种形式的损伤会进一步生长、聚合，形成宏观裂纹，最终导致材料破坏［1-2］。同时，PBX 是一种含能材料，其起爆机理(特别是XDT)与炸药的损伤有密切的联系。

图1 PBX 典型细观结构［32］

PBX 的安全性日益受到关注，含损伤的本构模型是其研究的基础，而如何对PBX 的损伤进行表征并应用于本构模型中是研究的重要内容。目前，国内外对于PBX 损伤的表征方法已经有不少研究，但是大都只适用于某个本构模型或者某种特定的加载条件，还没有比较通用的有物理基础的表征方式。……