MedeA 固態火箭推進劑原子模擬設計基礎

4/18 10:00 AM PDT / 1:00 PM EDT / 19:00 CEST（台灣時間 4/19 01:00 AM） 報名鏈接

4/19 07:00 AM PDT / 10:00 AM EDT / 16:00 CEST / 19:30 IST（台灣時間 4/19 10:00 PM）報名鏈接

4/20 07:00 BST / 08:00 CEST / 09:00 EEST / 15:00 JST（台灣時間 4/20 14:00 PM）報名鏈接

世界上一些最強大的太空運載火箭的火箭助推器是使用固態推進劑。固態推進劑為發射衛星和其他重要的有效載荷提供了巨大的推力，而不需要低溫製冷，設計成本也比使用液態推進劑的發射系統低。然而，由於材料的複雜性質，固態燃料帶來了一些獨特的挑戰。特別是這些推進劑是由一顆顆微粒氧化劑組成，被聚合粘合劑固定在一起，隨著時間的推移會老化和降解。

降解過程的速度取決於許多因素，如燃料污染物的存在，如氧氣和水，環境條件（如溫度變化和紫外線輻射），以及系統中存在的不同氧化劑-聚合物介面。

原子模擬提供了一個通用的框架，可以單獨或組合地研究上述每個降解因素的影響。在這次網路研討會上，我們將講解經典的原子學模型的發展及其在評估聚合物粘合劑羥基端聚丁二烯（HTPB）和微粒氧化劑高氯酸銨（AP）的物理特性方面的應用。

HTPB聚合物採用定向擴散的方法進行計算交聯，然後淬火到-40至40℃之間。然後，我們使用單軸壓縮和拉伸變形模擬計算了HTPB的隨溫度變化的彈性性能。AP的經典力場針對實驗物理特性進行了優化，並對AP-HTPB的介面進行了類比，以研究羥基與AP表面的相互作用。我們對AP-HTPB介面的類比解釋並證實了實驗中觀察到的依賴面的介面能量。

此外，我們發現HTPB聚合物熔體中的羥基表現出關聯行為，可能影響交聯的空間分佈。然而，正如人們對聚合物系統所期望的那樣，我們對彈性行為的原子類比並不能準確地推斷出工程行為，因為它們沒有捕捉到在幾分鐘或更長的相關時間尺度上可能發生的所有配置變化。原子學的這一局限性強調了需要通過求助於中尺度模型（如MedeA中提供的模型）來增強從原子學方法獲得的洞察力。

是一款 由Materials Design Inc. 開發的專門針對材料設計的平台，以整合多種計算工具所開發而成的使用環境。為實際中耗時較長、不可行的或者非常昂貴的實驗提供了可靠的材料性質預測。提供數據庫和資料庫的管理，可以隨時以電腦/手機上網調閱結果和遠端監督目前進度。