Numéro
J. Phys. IV France
Volume 04, Numéro C8, Septembre 1994
EURODYMAT 1994 - 4th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading
Page(s) C8-393 - C8-398
DOI https://doi.org/10.1051/jp4:1994860
EURODYMAT 1994 - 4th International Conference on Mechanical and Physical Behaviour of Materials under Dynamic Loading

J. Phys. IV France 04 (1994) C8-393-C8-398

DOI: 10.1051/jp4:1994860

The crystal orientation dependence of the elastic precursor shock strength in the PETN molecular explosive and the modeling of the steric hindrance to shear by molecular mechanics

J.J. Dick and J.P. Ritchie

Los Alamos National Laboratory, Group M-7, Mail Stop P952, Los Alamos, New Mexico 87545, U.S.A.


Résumé
Les niveaux des précurseurs élastiques des cristaux explosifs de pentrite (PETN) choques ont été mesurés pour des orientations [100], [101], [110] et [00l], à l'aide d'instruments VISAR, sur des échantillons d'une épaisseur variant entre 3 et 6mm. Le niveaux de choc d'entrée était de 1.14GPa. Les amplitudes du précurseur mesurées étaient respectivement de 0.38, 0.58, 0.98 et 1.22GPa pour les quatre orientations. On a procédé à une modélisation par mécanique moléculaire, du cisaillement provoqué par le choc. Elle prédit correctement la dépendance de l'amplitude du précurseur par rapport à l'orientation des monocristaux pour les cas pris en compte, et explique l'observation du système de glissement {110} <111> en déformation quasi statique, malgré la présence du vecteur de Burgers le plus long. Les résultats confirment l'importance de l'empêchement stérique du cisaillement dans le contrôle de la force suivant l'orientation dans certain cristaux moléculaires.


Abstract
The elastic precursor shock strengths of pentacrythritol tetranitrate (PETN) explosive crystals were measured for [100], [101], [110], and [001] orientations using VISAR instrumentation for samples 3 to 6 mm thick. Input shock strength was 1.14 GPa. Measured precursor amplitudes were 0.38, 0.58, 0.98, and 1.22 GPa, respectively, for the four orientations. Molecular mechanics modeling of slip in the ambient crystal was performed, analagous to the shock-induced shear for different orientations. The results show the observed dependence of the precursor amplitude on crystal orientation for the cases considered and explains why the {110} <111> slip system is observed in quasistatic deformation in spite of having the longest Burgers vector. The results confirm the importance of steric hindrance to shear in controlling the orientation-dependent strength in some molecular crystals.



© EDP Sciences 1994