作者:梁英; 高婷; 刘超 期刊:《高电压技术》 2019年第11期
在特高压输电工程中,强电场所引发的放电加剧了复合绝缘子外绝缘材料的老化。其基材聚合物--甲基乙烯基硅橡胶,在电场下的微观结构特征是绝缘材料性能强弱的关键基础。文中基于分子动力学模拟,建立了甲基乙烯基硅橡胶分子模型,从原子层面研究了恒定电场对硅橡胶微观结构演化的影响机理。结果表明:硅橡胶分子在恒定电场下的初始反应特征为甲基和乙烯基原子剧烈振动,化学键缩短,相邻基团相互靠近,生成数量不等的-Si-Si-键,促进硅橡胶...
作者:王宝和; 雷广平; 王维 期刊:《河南化工》 2020年第01期
采用分子动力学模拟方法,对饱和氩蒸气的冷凝特性进行了模拟研究。模拟结果表明,随着温度的升高,气-液界面厚度逐渐增大,冷凝系数有所降低。冷凝活化能随着温度的升高而增加,但增幅逐渐变小。冷凝系数与冷凝活化能之间的关系可以用Arrhenius方程来描述。
作者:周恩斌; 王立权; 林嘉平; 朱峻立; 杜磊; 邓诗峰; 顾佳斌; 张良顺 期刊:《高分子学报》 2019年第12期
构建了一种材料基因组方法,并运用该方法设计筛选出了一类符合低黏度特性的含硅芳炔树脂.首先,将含硅芳炔树脂中的含硅基团作为"基因",设计了一系列新型树脂,并通过分子连接指数法计算黏度和热分解温度等,筛选得到了两类黏度低且热性能良好的树脂.然后,利用分子动力学方法研究了其流变性能和热性能,验证了设计结果.在此基础上,将优选树脂作为共混物,用以改善硅氢芳炔树脂的加工性能,并研究了共混体系的黏度、热性能和力学性能.
作者:周梦迪; 沈嘉炜; 梁立军; 李嘉辰; 金乐红; 王琦 期刊:《化工学报》 2020年第01期
石墨烯是一种由平整的单层碳原子密集堆积成二维蜂窝晶格的碳纳米材料,具有优异的光学、电学、力学等特性,在生物医药、材料学等领域具有重要的应用前景。随着石墨烯在以上研究领域的广泛应用,其生物安全性问题也备受关注。尽管有大量研究表明石墨烯的生物相容性较好,但是部分研究却发现石墨烯具有一定的生物毒性。石墨烯粒径小,容易通过皮肤进入体内,可能与蛋白质、脂质或核酸等生物大分子相互作用。近年来,由于计算机模拟技术具...
作者:朱琪; 王升涛; 赵福祺; 潘昊 期刊:《物理学报》 2020年第03期
层错四面体是一种典型的三维空位型缺陷,广泛存在于受辐照后的面心立方金属材料中,对材料的力学性能有显著的影响.目前,关于层错四面体对辐照材料层裂行为的影响还缺乏深入系统的研究.本文使用分子动力学方法模拟了含有层错四面体的单晶铜在不同冲击速度下的层裂行为,对整个冲击过程中的自由表面速度及微结构演化等进行了深入的分析.研究发现,层错四面体在冲击波作用下会发生坍塌,并进一步诱导材料产生位错、层错等缺陷.在中低速度...
作者:洪迪昆; 刘亮; 操政; 杨昌敏; 郭欣 期刊:《煤炭学报》 2019年第S01期
采用基于反应力场的分子动力学方法研究准东五彩湾煤的热解过程。首先,对五彩湾煤样进行元素分析、13 C核磁分析以及X射线光电子能谱分析,发现五彩湾煤中芳香化合物主要以萘的形式存在,羟基或醚氧基、羰基和羧基为主要的含氧官能团,分别占56.90%,23.94%和19.16%;其次,基于实验表征结果对经典的Hatcher低阶煤分子模型进行修正,构建了五彩湾煤有机组分的分子结构模型;最后,对构建的煤分子模型进行热解反应分子动力学模拟,探索了温度...
作者:左光宏 期刊:《科研信息化技术与应用》 2011年第05期
分子动力学方法是基于分子力场,通过数值求解牛顿动力学方程来模拟原子与分子运动的计算机模拟方法。利用分子动力学能模拟分子系统与时间相关演化轨迹,研究分子系统的热力学与动力学性质。随着计算机技术的高速发展,分子动力学模拟被广泛的应用于生物分子与纳米材料研究。本文以单壁碳纳米管与WW蛋白结构域为例,介绍如何使用分子动力学模拟研究蛋白质与纳米颗粒之间的相互作用。研究发现,单壁碳纳米管能够插入到蛋白质的核心...
作者:钱德沛 期刊:《科研信息化技术与应用》 2010年第04期
<正>2010年10月21日至23日,中美高性能计算应用研讨会在北京举行。中美两国计算机、生物信息、生物学、力学、地球系统、气象、高能物理和过程工程等学科领域近40名科学家出席了会议。会议的美方组织者是美国阿拉斯加州费尔班克斯大学极地计算中心主任Frank Williams教授、极地计算中心首席科学家Greg Newby博士和美国乔治·华盛顿大学的Tarek El-Ghazawi教授。中
据国家自然科学基金委员会2006年1月26日报道,南京大学理论化学研究所在量子化学、分子动力学的基础理论和应用研究等方面取得了系列重要成果。
该文对分子动力学模拟软件Materials Studio(MS)做了简要的介绍,阐述了MS在分子力学研究领域的基础应用,并诠释了对相关性质预算过程中的理论依据。以MS对非晶态高聚物玻璃态转变温度预测以及对分子扩散能力的计算依据来看,其已具备较完整的理论机构。未来MS在分子力学、材料科学等研究方面有其他软件不可取代的作用;同样MS也可用来构建化学分子结构模型,在课堂教学中使用。
作者:李震; 王宏强; 高雨航; 闫莉; 王鹏; 德雪红 期刊:《农业工程学报》 2019年第21期
为探究沙柳生物质致密成型过程中内部木质素的理化特性及其对燃料成型的影响,应用软件Materials Studio2017创建了木质素分子片段,并在不同含水率、压力、温度下对其进行了分子动力学仿真计算及相关性质预测,并参照模拟条件与所得结果进行了沙柳生物质燃料热压成型试验,继而对成型后燃料样品做了相关品质特性的检测与微观形态的显微分析。模拟结果显示,含水率为8%、11%、14%、17%时,沙柳木质素玻璃态转变温度(T_g)依次为410、392、...
作者:孟筠青; 牛家兴; 夏捃凯; 阚李浩 期刊:《岩石力学与工程学报》 2020年第01期
研究煤的微观力学性质及破坏机制,对于补充和解释煤的物理力学性质具有重要意义。通过纳米压痕试验得到了赵庄矿原煤煤样的力学性质,并对赵庄煤大分子基体模型进行纳米压痕分子模拟,将模拟结果与试验进行对比分析。试验结果表明,赵庄煤在静态和动态加载模式下的平均硬度分别为0.423和0.560 GPa;平均弹性模量分别为4.452和5.200GPa。结合Weibull分布函数对试验数据进行统计分析,2种加载模式下硬度和弹性模量对应的Weibull模数均大于...
作者:杨文琦; 汪杰; 乔园园; 王贵昌 期刊:《无机化学学报》 2019年第11期
金属催化剂的催化活性与其配位不饱和度密切相关,配位不饱和度越高,其催化活性一般也越高。单原子催化剂(SAC,或ad-atom)模型在金属表面上具有最小的配位数,因而往往表现为高的催化活性,但其热稳定性值得深入的研究。在本工作中,我们基于反应力场(ReaxFF),运用LAMMPS(large-scale atomic/molecular massively parallel simulator)软件包进行大尺度分子动力学模拟,研究单原子模型的热稳定性。模拟结果表明,只有Fe1/Fe(100)单原子催...
作者:熊扬恒; 吴昊; 高建树; 陈文; 张景超; 岳亚楠 期刊:《物理化学学报》 2019年第10期
传统高分子材料由于内部分子链无规则缠绕的特点,导致其热导率较小。近年来,拥有高导热特性的新型高分子材料在众多领域都显示出了极大的发展潜力。随着研究的不断深入,具有优秀导热能力的石墨烯等低维碳材料引起越来越多人的关注。引入石墨烯制作的高分子复合材料具有较高的导热性能,在热管理方面具有很大的应用前景。本文使用非平衡态分子动力学方法计算了石墨烯点缺陷对石墨烯-高分子复合材料界面热导和整体热导率的影响。石墨...
作者:马彬; 牛海华; 朱林伟 期刊:《兵器材料科学与工程》 2019年第05期
以含微裂纹缺陷的钨纳米板为研究对象,采用分子动力学方法模拟其在拉伸荷载作用下的变形破坏过程,揭示微裂纹的破坏机制以及对材料整体力学性能的影响规律。结果表明:含裂纹单晶钨纳米板的应力-应变曲线均可划分为弹性、孪晶、位错、裂纹扩展阶段,其中(010)[001]裂纹构型具有独特的相变平衡阶段。不同晶向裂纹起裂机理为(010)[001]构型裂纹沿结合能最低的相变区域交界处即初始方向起裂;(0-11)[100]构型裂纹沿BCC结构表面能最低的密...
作者:付中玉; 孙康; 梁栋; 徐震 期刊:《软件》 2019年第12期
由于许多实际纳米颗粒的电荷和极性十分微弱甚至可以忽略不计,这阻碍了电场产生直接驱动纳米颗粒。基于在梯度电场诱导下的纳米颗粒可自发从电场强度高的位置迅速移动到电场强度低的位置这一原理,本课题使用不同斜率的垂直梯度电场驱动控制水溶液中纳米颗粒,实现纳米颗粒定向运动。根据分子动力学模拟结果得出当梯度电场斜率合适并且颗粒的大小与输送颗粒管道直径相匹配时,纳米颗粒可以达到较好的输送效果。该结果对于水溶液中分子...
作者:张超; 王可; 李军强; 李伟; 胡义文; 陶磊; 陈俊波; 王江宁; 杨立波; 袁志锋 期刊:《火炸药学报》 2019年第06期
采用分子动力学(MD)和耗散分子动力学(DPD)方法研究了不同含量三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对硝化棉(NC)的增塑效果,并通过静态力学性能及机械感度测试对模拟结果进行了验证。结果表明,NC/TMETN质量比为1.3∶1.0时,体系中NC的回转半径最大(20.41)且氢键作用最强,此外硝酸酯键拥有较小的平均引发键键长和最小的最大引发键键长,表明该质量比的NC/TMETN体系力学性能和安全性能最好,TMETN对NC具有较好的增塑效果。NC/TMETN(质量比1.3∶...
作者:李依潇; 王生捷 期刊:《爆炸与冲击》 2019年第10期
为更准确地对超高速碰撞进行数值模拟、获得与实验结果相似度更高的碎片云形态,利用分子动力学方法求解材料的冷能、冷压,并结合Grover定标律方程,建立了一种表达形式简洁、可处理相变影响的新型物态方程,并代入自编柱坐标物质点法计算程序,使用新型物态方程计算所得的碎片云与使用Mie-Grüneisen、Tillotson等传统物态方程的计算结果相比,在尺寸、形态方面均能够与实验结果更好地吻合,证明了新型物态方程的有效性。
作者:张丽秀; 芦冰; 吴玉厚; 张珂; 颜婷婷 期刊:《润滑与密封》 2019年第10期
采用分子动力学方法研究石墨烯作为正十六烷烃(C16H34)润滑油的添加剂对氮化硅-轴承钢(Si3N4-GCr15)摩擦副润滑性能的影响,分析石墨烯质量分数、压力及剪切速度对薄膜润滑区域范德华能、剪切应力及类固膜厚度的影响规律。研究表明:适量的石墨烯可以提高润滑区域的范德华能,增加类固膜厚度,降低Si3N4-GCr15摩擦副的剪切应力,减少摩擦副间摩擦力;石墨烯摩尔质量分数为2.5%时,润滑区域范德华能最大,剪切应力最小;添加石墨烯后,范德华...
作者:李健; 郭晓璇; 马胜国; 李志强; 辛浩 期刊:《高压物理学报》 2020年第01期
高熵合金具有传统合金无法比拟的高强度、高硬度和高耐磨耐腐蚀性,具有广阔的应用前景。为研究AlCrFeCuNi高熵合金(High entropy alloy,HEA)在轴向载荷作用下的力学性能,采用分子动力学方法,模拟高熵合金的实验制备过程并建立原子模型,研究温度和Al的含量对AlCrFeCuNi高熵合金力学性能的影响,从材料学角度分析了变形过程及其具有高塑性的原因。模拟结果表明,AlCrFeCuNi高熵合金在拉伸载荷作用下依次经历弹性、屈服、塑性3个变形阶...