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全原子分子动力学模拟研究丙氨酸二肽水溶液的结构和氢键作用
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作者 张荣 吴文娟 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期31-36,共6页
采用全原子分子动力学模拟研究了丙氨酸二肽分子在水溶液中的结构和氢键作用.径向分布函数和氢键统计用于分子动力学模拟的分析.从径向分布函数(RDF)发现不同类型的强氢键显示出不同的形成能力,而体系中的C-H…O弱相互作用较为明显,也... 采用全原子分子动力学模拟研究了丙氨酸二肽分子在水溶液中的结构和氢键作用.径向分布函数和氢键统计用于分子动力学模拟的分析.从径向分布函数(RDF)发现不同类型的强氢键显示出不同的形成能力,而体系中的C-H…O弱相互作用较为明显,也不能忽略.氢键统计分析的结果也证实了这一点.分子内距离、回转半径和骨架二面角用于表征丙氨酸二肽分子在水溶液中的构象变化.丙氨酸二肽分子在水溶液中的柔顺性较好,构象在折叠和伸展之间相互转换. 展开更多
关键词 全原子分子动力学模拟 丙氨酸二肽 水溶液 结构 氢键
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全油气系统中储层润湿性与界面张力等关键参数变化特征及其分子动力学模拟
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作者 施砍园 庞雄奇 +7 位作者 陈君青 陈掌星 王雷 蒲庭玉 鲍李银 惠沙沙 肖惠译 崔新璇 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第4期1107-1122,共16页
由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石... 由于受实验室条件和仪器性能制约,难以在高温、高压或超致密环境下准确测定储层岩石的润湿角、界面张力及孔喉半径,从而难以确定油气运聚过程中所遇到的毛细管力。为解决这一难题,采用分子动力学模拟方法,计算了较低温-压条件下方解石、蒙脱石、石英和长石矿物表面的润湿角,以及油-水和气-水界面张力。在模拟结果与实验数据高度吻合的基础上,将该方法拓展至高温、高压条件,模拟相应参数的变化。结合多元线性回归方法计算了储层孔喉半径,依据准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地、松辽盆地的区域背景开展系统模拟研究,获得了中国高、中、低地温场条件下砂岩、火山岩和碳酸盐岩储层润湿角、界面张力以及孔喉半径随埋深的变化数据,建立了它们与含油气盆地温度和压力之间的定量关系。研究表明:(1)随着温度的升高,方解石、蒙脱石、石英和长石的水润湿角逐渐减小,亲水性增强,压力的增加则使矿物的水润湿角增大,导致其亲水性减弱。整体而言,油藏中的方解石表现出油湿型,蒙脱石介于中性至水湿性之间,而石英和长石则主要呈水湿性。(2)油-水界面张力随着温度的升高逐渐降低,但随着压力的增加逐渐上升;气-水界面张力随温度升高而降低,但随着压力的增加进一步减小。岩石孔喉半径与孔隙度和渗透率存在一定的关联性,表明储层的物性特征在流体运移过程中起到了重要作用。(3)不同矿物在不同地温场中的润湿性、界面张力及孔喉结构存在显著差异。随着地温梯度的增加,湿润角呈减小趋势。界面张力随地温梯度升高逐渐降低,削弱了油-水或气-水界面的分子作用力,提高了流体的流动性。 展开更多
关键词 储层孔喉半径 毛细管力 储层润湿角 储层界面张力 分子动力学模拟 油气系统定量评价 油气运移
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成分相关的单晶Cr-Co-Ni合金形变机制的分子动力学模拟研究
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作者 耿长建 杨怡斌 +2 位作者 由宝财 董会苁 马海坤 《材料导报》 北大核心 2025年第2期234-238,共5页
近年来,Co-Cr-Ni中熵合金因其杰出的性能在材料领域引起广泛关注。然而,在单晶Co-Cr-Ni中熵合金中,随着化学成分的变化,其内部微观结构对材料的塑性和硬度等力学性能的影响仍然需要详细研究。本工作借助分子动力学模拟,对包括等原子比例... 近年来,Co-Cr-Ni中熵合金因其杰出的性能在材料领域引起广泛关注。然而,在单晶Co-Cr-Ni中熵合金中,随着化学成分的变化,其内部微观结构对材料的塑性和硬度等力学性能的影响仍然需要详细研究。本工作借助分子动力学模拟,对包括等原子比例的CoCrNi和非等原子比例的Co_(10)(CrNi)_(90)、Cr_(10)(CoNi)_(90)以及Ni_(10)(CoCr)_(90)在内的不同成分的单晶Co-Cr-Ni中熵合金进行了深入探讨。研究结果揭示了不同成分下材料力学性能的显著差异,包括屈服应力、杨氏模量和流变应力。同时,分析了Lomer-Cottrell锁结构、层错四面体和显微组织的演化,以及这些因素对材料的强化作用。 展开更多
关键词 中熵合金 分子动力学模拟 Shockley不位错 Lomer-Cottrell锁结构 层错四面体
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NiNb金属玻璃原子结构和力学性能的分子动力学研究 被引量:1
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作者 马亮 潘少鹏 牛晓峰 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期6001-6008,6018,共9页
采用分子动力学模拟的方法,对不同成分的NiNb合金进行原子结构和力学性能方面的研究。通过对降温过程中玻璃转变温度的变化和高温熔体混合焓、混合熵的变化对比发现,在成分点c_(Ni)=0.65前后,合金表现出截然不同的变化趋势。同时利用双... 采用分子动力学模拟的方法,对不同成分的NiNb合金进行原子结构和力学性能方面的研究。通过对降温过程中玻璃转变温度的变化和高温熔体混合焓、混合熵的变化对比发现,在成分点c_(Ni)=0.65前后,合金表现出截然不同的变化趋势。同时利用双体分布函数,配位数,Warren-Cowley参数,键对分析,准近邻原子等方法对NiNb合金进行原子结构相关分析,发现在c_(Ni)=0.65前后,部分结构参数也表现出不同趋势,说明在此成分点前后,NiNb金属玻璃在原子结构上差异较大。综合热力学和结构参数的变化,c_(Ni)=0.65可能是两个合金体系的分界点,c_(Ni)=0.65之前为Nb基,c_(Ni)=0.65之后为Ni基。最后对力学性能进行了模拟,发现力学性能的表现主要和不同成分下NiNb之间的结合方式相关。此项研究有利于加深对金属玻璃原子结构和力学性能的理解。 展开更多
关键词 金属玻璃 分子动力学模拟 混合焓 原子结构
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铜、银和铂原子纳米团簇负热容现象的分子动力学模拟研究 被引量:7
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作者 何焕典 王新强 +3 位作者 毋志民 罗强 肖绪洋 甘飞 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期434-438,共5页
本文采用微正则分子动力学方法模拟研究了铂、铜和银原子纳米团族从固态到液态的熔化过程,得到热容量随温度变化关系,结果表明这三种金属纳米团簇在熔化过程中均出现了负热容现象,并通过对团簇热能随温度的变化关系以及团簇原子数径向... 本文采用微正则分子动力学方法模拟研究了铂、铜和银原子纳米团族从固态到液态的熔化过程,得到热容量随温度变化关系,结果表明这三种金属纳米团簇在熔化过程中均出现了负热容现象,并通过对团簇热能随温度的变化关系以及团簇原子数径向分布的分析,探讨了产生负热容现象的微观机制。 展开更多
关键词 铜和银原子纳米团簇 负热容 分子动力学模拟
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金原子纳米团簇的负热容现象的分子动力学模拟研究 被引量:6
6
作者 肖绪洋 魏育新 +2 位作者 王新强 甘飞 毋志民 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期27-30,34,共5页
文中采用微正则分子动力学方法模拟研究了原子数N =6 0到 6 75之间的 6种金原子纳米团簇从固态到液态的熔解过程 ,得到了势能和热容量随温度的变化关系。其结果表明 ,所模拟的 6种团簇在熔点附近出现负热容 ,通过对这些团簇熔解前后的... 文中采用微正则分子动力学方法模拟研究了原子数N =6 0到 6 75之间的 6种金原子纳米团簇从固态到液态的熔解过程 ,得到了势能和热容量随温度的变化关系。其结果表明 ,所模拟的 6种团簇在熔点附近出现负热容 ,通过对这些团簇熔解前后的势能以及结构变化的分析 ,探讨了产生负热容的微观机制。 展开更多
关键词 原子纳米团簇 负热容 分子动力学模拟
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聚变堆中碳原子在碳氢薄膜表面再沉积行为的分子动力学模拟研究 被引量:4
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作者 赵成利 孙伟中 +8 位作者 刘华敏 张浚源 吕晓丹 秦尤敏 宁建平 贺平逆 潘宇东 苟富均 Cheng-li Wei-zhong Hua-min Jun-yuan L(U) Xiao-dan You-min Jian-ping Ping-li Yu-dong Fu-jun 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期312-316,共5页
利用分子动力学方法模拟了碳原子与碳氢薄膜的作用过程。探讨了不同入射能量对碳原子与碳氢薄膜相互作用的影响。模拟结果表明碳原子与碳氢薄膜作用会在表面形成碳薄膜。随着入射能量的增加,碳薄膜厚度变薄。在碳薄膜中碳原子的成键形... 利用分子动力学方法模拟了碳原子与碳氢薄膜的作用过程。探讨了不同入射能量对碳原子与碳氢薄膜相互作用的影响。模拟结果表明碳原子与碳氢薄膜作用会在表面形成碳薄膜。随着入射能量的增加,碳薄膜厚度变薄。在碳薄膜中碳原子的成键形式主要为Csp2-Csp2和Csp2-Csp3,随入射能量的增加,碳原子键价结合形式从Csp2-Csp2向Csp2-Csp3转化。 展开更多
关键词 聚变堆 原子 碳氢 薄膜表面 沉积行为 分子动力学方法 模拟研究 fusion REACTOR dynamics simulation 入射能量 碳薄膜 作用过程 结合形式 相互作用 模拟结果 薄膜作用 薄膜厚度 原子
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分子动力学模拟的冷冻原子法 被引量:5
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作者 张田忠 郭万林 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期419-424,共6页
通过分析分子动力学过程粒子运动的基本特征,提出分离不同性质、不同量级的原子快运动和慢运动进行模拟的思想,建立了适用于这两种运动弱耦合情况的冷冻原子方法,该方法可使分子动力学模拟收敛速度有明显改善,并能得到更为精确的结果。
关键词 分子动力学模拟 冷冻原子 弱耦合 纳米力学 原子快运动 原子慢运动 量子力学 粒子运动
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铜原子纳米团簇热力学性质的分子动力学模拟研究 被引量:6
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作者 毋志民 王新强 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期222-226,共5页
利用分子动力学模拟方法,研究了CuN(N=80,140,216,312,408,500,628和736)纳米团簇在热化和冷凝过程中结构和热力学性质的变化,模型采用的是Johnson的EAM作用势.模拟结果表明:铜团簇的熔点和凝固点随其尺寸线性增加,并逐渐向大块晶体靠拢... 利用分子动力学模拟方法,研究了CuN(N=80,140,216,312,408,500,628和736)纳米团簇在热化和冷凝过程中结构和热力学性质的变化,模型采用的是Johnson的EAM作用势.模拟结果表明:铜团簇的熔点和凝固点随其尺寸线性增加,并逐渐向大块晶体靠拢;所有团簇的凝固点都低于熔点,出现凝固过程中的滞后现象;在熔点和凝固点附近,团簇都具有负热容特性,负热容是由相变前后团簇内部结构突变引起的. 展开更多
关键词 原子纳米团簇 分子动力学模拟 力学
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基于两态稳定性原子级存储方式的分子动力学模拟 被引量:1
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作者 贾建援 樊康旗 +1 位作者 王洪喜 朱应敏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期729-732,771,共5页
采用Morse型势函数对体心立方晶体表面层及近表面层原子的行为进行了分子动力学模拟.模拟结果表明,在体心(次表层)原子操纵前后,体心立方晶体的顶角原子位置只有微小变化,其晶格结构基本保持不变且处于稳定平衡状态,即体心立方晶体具有... 采用Morse型势函数对体心立方晶体表面层及近表面层原子的行为进行了分子动力学模拟.模拟结果表明,在体心(次表层)原子操纵前后,体心立方晶体的顶角原子位置只有微小变化,其晶格结构基本保持不变且处于稳定平衡状态,即体心立方晶体具有两态稳定性,该特性为实现原子级的数据存储提供了可行性.同时,对数据存储时可能出现的多原子双稳态组合问题进行了分子动力学模拟,发现在多原子双稳态组合情况下,晶体的结构在操纵其相邻晶格的体心原子时仍保持稳定.提出了一种实现原子级存储的新方式,只需在两个稳定平衡态间激发用于存储数据的体心原子,可以提高数据存储的成功率,保证可重复性和稳定性. 展开更多
关键词 分子动力学模拟 原子级存储 体心立方晶体 原子操纵
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同核双原子分子流体液汽界面的分子动力学模拟研究 被引量:1
11
作者 梅东海 李以圭 陆九芳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第5期644-648,共5页
The coexisting densities of equilibrium liquid and vapor phases,density profile,interfacial thickness and surface tension of homonuclear diatomic molecular fluids were studied by using the isothermal-isochoric molecul... The coexisting densities of equilibrium liquid and vapor phases,density profile,interfacial thickness and surface tension of homonuclear diatomic molecular fluids were studied by using the isothermal-isochoric molecular dynamics(MD)simulation method.It was found that the equilibrium densities of liquid and vapor phases were in agreement with the results from Monte Carlo(MC)simulation.The thickness of Liquid-vapor interface increased as temperature went up,but surface tension showed the opposite tendency.The influence of temperature on interfacial thickness was stronger in the range of higher reduced temperature.In addition,the molecular anisotropy also had an effect on interfacial properties of homonuclear diatomic molecular fluids. 展开更多
关键词 分子动力学模拟 液汽界面 同核双原子分子流体
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银、钴和铂原子纳米团簇熔化过程的分子动力学模拟 被引量:1
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作者 毋志民 何焕典 +3 位作者 罗强 王新强 肖绪洋 甘飞 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B04期208-210,共3页
本文采用分子动力学模拟方法 ,研究了银、钴和铂原子纳米团簇的熔化过程 ,模型采用的是Johson的EAM作用势。模拟结果表明 ,较大原子数目的纳米团簇其熔点随尺寸单调增加 ,而较小原子数目的团簇熔点和尺寸呈现无规则变化 ;大多数团簇在... 本文采用分子动力学模拟方法 ,研究了银、钴和铂原子纳米团簇的熔化过程 ,模型采用的是Johson的EAM作用势。模拟结果表明 ,较大原子数目的纳米团簇其熔点随尺寸单调增加 ,而较小原子数目的团簇熔点和尺寸呈现无规则变化 ;大多数团簇在熔点附近都出现了负热容现象 。 展开更多
关键词 银、钴和铂原子纳米团簇 分子动力学模拟
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铜原子纳米团簇热力学性质的分子动力学模拟研究 被引量:2
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作者 毋志民 王新强 《原子与分子物理学报》 CSCD 北大核心 2006年第B04期167-170,共4页
本文利用分子动力学模拟方法,研究了CuN(N=80、140、216、312、408、500、628和736)纳米团簇在热化和冷凝过程中结构和热力学性质的变化,模型采用的是Johnson的EAM作用势.模拟结果表明:铜团簇的熔点和凝固。点随其尺寸线性增加,... 本文利用分子动力学模拟方法,研究了CuN(N=80、140、216、312、408、500、628和736)纳米团簇在热化和冷凝过程中结构和热力学性质的变化,模型采用的是Johnson的EAM作用势.模拟结果表明:铜团簇的熔点和凝固。点随其尺寸线性增加,并逐渐向大块晶体靠拢;所有团簇的凝固。羔都低于熔点,出现凝固过程中的滞后现象;在熔点和凝固点附近,团簇都具有负热容特性,负热容是由相变前后团簇内部结构突变引起的。 展开更多
关键词 原子纳米团簇 分子动力学模拟 力学
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拉伸过程中晶向对银单原子线形成几率影响的分子动力学模拟 被引量:7
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作者 刘云红 高亚军 +2 位作者 王奋英 朱铁民 赵健伟 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1341-1345,共5页
采用基于原子镶嵌势函数的分子动力学方法,模拟了银纳米线沿[100]、[110]和[111]晶向拉伸过程中的空间原子结构和性能.研究结果表明不同晶向的材料力学性质有显著不同,屈服应力按照[111]、[110]和[100]依次降低.从形变位图观察到纳米线... 采用基于原子镶嵌势函数的分子动力学方法,模拟了银纳米线沿[100]、[110]和[111]晶向拉伸过程中的空间原子结构和性能.研究结果表明不同晶向的材料力学性质有显著不同,屈服应力按照[111]、[110]和[100]依次降低.从形变位图观察到纳米线在断裂前形成单原子线排列.由900个分子动力学模拟样本统计得出沿三个晶向形成单原子线的几率,其中沿[111]晶向形成单原子线的几率明显高于其他两个晶向.本文从形变机理阐述了单原子线生成几率与晶向的依赖关系. 展开更多
关键词 原子线 分子动力学模拟 镶嵌势 纳米线 晶向
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双原子氧气液界面特性的分子动力学模拟 被引量:2
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作者 毛志红 包福兵 余霞 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期47-51,共5页
采用分子动力学模拟方法,考虑氧分子中原子间键的谐振势作用,研究了双原子氧的平衡态气液相变特性以及不均匀相界面区的表面张力等性质。根据双原子氧气液相饱和密度的实验数据,确定Lennard-Jones势能模型中氧原子的参数,模拟得到了不... 采用分子动力学模拟方法,考虑氧分子中原子间键的谐振势作用,研究了双原子氧的平衡态气液相变特性以及不均匀相界面区的表面张力等性质。根据双原子氧气液相饱和密度的实验数据,确定Lennard-Jones势能模型中氧原子的参数,模拟得到了不同温度下气液相的密度和饱和压强,与实验数据符合良好,验证了确定的氧原子参数的正确性。通过模拟得到了界面压力张量的法向和切向分量的分布曲线以及界面表面张力随温度的变化曲线,在气液界面区,压力张量的法向与切向分量存在较大的势阱和势垒,界面的表面张力随温度线性降低,当达到临界温度时,表面张力减小到0。 展开更多
关键词 分子动力学模拟 原子分子 气液界面 表面张力
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钨中自间隙原子团簇扩散行为的分子动力学模拟 被引量:2
16
作者 李小椿 潘新东 +1 位作者 周海山 罗广南 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期18-25,共8页
钨被视为未来聚变堆中最有可能全面使用的面对等离子体材料。而在未来聚变堆真实环境下,氘氚聚变反应产生的14 MeV高能中子辐照将在材料中产生严重的原子离位损伤和各种缺陷积累。其中自间隙原子(SIA)及其团簇是中子辐照损伤中最常见的... 钨被视为未来聚变堆中最有可能全面使用的面对等离子体材料。而在未来聚变堆真实环境下,氘氚聚变反应产生的14 MeV高能中子辐照将在材料中产生严重的原子离位损伤和各种缺陷积累。其中自间隙原子(SIA)及其团簇是中子辐照损伤中最常见的缺陷种类。本文采用分子动力学模拟系统研究钨中1/2〈111〉和〈100〉SIA团簇的稳定结构和形成能,发现SIA团簇最稳定结构是1/2〈111〉SIA团簇结构,SIA团簇聚集后会稳定存在。并研究了不同尺寸1/2〈111〉SIA团簇的动力学扩散行为,发现单个SIA在温度高于700 K时易扩散和转向,而两个以上的SIA团簇在300~900 K时主要表现为一维方向的运动。为准确描述各种尺寸SIA团簇的动力学行为,给出了一套计算SIA团簇跃迁频率的经验参数。相关结果将为更大尺度的动力学蒙特卡罗和团簇动力学模拟提供准确和完备的输入参数,为正确掌握和评价钨中子辐照行为提供依据。 展开更多
关键词 聚变堆材料 自间隙原子 分子动力学模拟
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分子动力学模拟的主要技术 被引量:139
17
作者 文玉华 朱如曾 +1 位作者 周富信 王崇愚 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期65-73,共9页
综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理、有关的有限差分技术、势函数的发展、初始条件和边界条件的选取、平衡态系综及其调控、感兴趣量的提取、分子动力学的特别用途以及与其他计算方法的结合.最后还指出了分子... 综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理、有关的有限差分技术、势函数的发展、初始条件和边界条件的选取、平衡态系综及其调控、感兴趣量的提取、分子动力学的特别用途以及与其他计算方法的结合.最后还指出了分子动力学模拟方法本身进一步研究的方向. 展开更多
关键词 分子动力学 有限差分法 原子间作用势 平衡态系统 结构分析技术 模拟技术
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正十六烷体系凝固过程的分子动力学模拟 被引量:18
18
作者 殷开梁 徐端钧 +3 位作者 夏庆 叶雅静 邬国英 陈正隆 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2004年第3期302-305,共4页
采用分子动力学模拟的方法,根据体系热容和自扩散系数的突变,计算了正十六烷体系以及正十六烷和降凝剂α-辛基萘、α-十二烷基萘及α-十六烷基萘等α-烷基萘混合体系的凝点,凝点降低结果与实验值相一致.用径向分布函数及末端距离分布对... 采用分子动力学模拟的方法,根据体系热容和自扩散系数的突变,计算了正十六烷体系以及正十六烷和降凝剂α-辛基萘、α-十二烷基萘及α-十六烷基萘等α-烷基萘混合体系的凝点,凝点降低结果与实验值相一致.用径向分布函数及末端距离分布对凝固温度附近体系的微观结构变化进行了研究.结果表明,凝固过程中正十六烷分子倾向于转变成为全反式的构象,以利于分子间平行有序的排列,这和熵减小的原理相一致.结合正十六烷的构象变化,探讨了烷基萘降凝的机理. 展开更多
关键词 柴油 正十六烷体系 凝固过程 分子动力学 模拟 降凝机理 烷基萘 反式构象 凝点
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ANPyO在不同温度下晶体感度和力学性能的分子动力学模拟 被引量:4
19
作者 周心龙 刘祖亮 +2 位作者 朱顺官 陈鹏宇 成健 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期841-847,共7页
NPT系综下,用COMPASS力场对ANPyO超晶胞及沿其(4,0,-2)晶面切割的两种模型分别进行不同温度(195、245、295、345、395 K)下的分子动力学模拟。结果表明,随着温度的升高,ANPyO引发键最大键长递增,引发键双原子作用能和内聚能递减,这与炸... NPT系综下,用COMPASS力场对ANPyO超晶胞及沿其(4,0,-2)晶面切割的两种模型分别进行不同温度(195、245、295、345、395 K)下的分子动力学模拟。结果表明,随着温度的升高,ANPyO引发键最大键长递增,引发键双原子作用能和内聚能递减,这与炸药感度随温度升高而增大的事实相一致,一定条件下它们可作为炸药感度判定的理论依据。获得了5个温度下ANPyO和ANPy O(4,0,-2)的力学性能,从理论上揭示了其力学性能随温度递变的规律。 展开更多
关键词 分子动力学 ANPyO 模型 引发键 原子作用能 内聚能密度 模拟 数值分析
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纳米尺度接触过程分子动力学模拟 被引量:5
20
作者 杨晓京 詹胜鹏 迟毅林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期250-255,共6页
为研究纳米尺度接触过程力学行为,以刚性半球体接触压入单晶硅表面为分析对象,建立分子动力学模型并求解仿真,得到纳米尺度接触过程中微观接触区域的状态变化和接触作用力变化规律。由于粘附力作用,两表面尚未完全接触时,基体原子发生... 为研究纳米尺度接触过程力学行为,以刚性半球体接触压入单晶硅表面为分析对象,建立分子动力学模型并求解仿真,得到纳米尺度接触过程中微观接触区域的状态变化和接触作用力变化规律。由于粘附力作用,两表面尚未完全接触时,基体原子发生纳米尺度接触所特有的"突跳"现象。随着接触深度增加,基体原子位错和滑移带相继出现,接触区域的硅材料由初期弹性变形转向后期塑性变形。在脱离接触过程中,基体材料有部分弹性恢复,接触完全脱离时,球面仍粘附着部分硅原子。然后利用原子力显微镜,对应分子动力学模拟时的参数条件和接触过程,进行实验对比分析,实验结果表明:分子动力学模拟不但对纳米尺度接触过程力学行为的分析是可行和有效的,而且可以观察到实验无法反映的微观细节。 展开更多
关键词 纳米尺度 接触 分子动力学模拟 原子力显微镜
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