国家自然科学基金(973-613830101)
- 作品数：2 被引量：1H指数：1
- 相关作者：刘建赵晓平董海山李金山何铁宁更多>>
- 相关机构：中国工程物理研究院计算机应用研究所中国工程物理研究院更多>>
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- 相关领域：理学更多>>
- RDX晶体结构与固相生成焓的理论研究被引量：1
- 2010年
- 采用分子模拟的方法计算含能化合物的晶体结构和固相生成焓,有助于进一步从理论上计算其主要爆轰参数.本文通过密度泛函理论(DFT)与开放力场(OFF)相结合的方法计算了黑索金(RDX)的晶体结构和固相生成焓.首先采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法对RDX分子进行驰豫和模拟;然后采用GGA-BLYP泛函,DNP基组对RDX分子进行几何结构优化;最后对优化后的分子进行Mont Carlo模拟退火、簇分析、晶体结构优化等步骤的计算得到能量最低的结构作为最终的晶体结构:空间群为PBCA,密度为1.8208,晶胞参数为a=13.6561,b=11.3015,c=10.500,α=90,β=90,γ=90,与实验值相符.在此基础上,利用DFT GGA-BLYP计算求得RDX的固相生焓为171.86 kJ/mol,与实验测定值168.9J/mol相比的误差为1. 8%.
- 刘建李金山赵晓平何铁宁董海山
- 关键词：RDX生成焓DFTMMMD
- DFT与OFF相结合的RDX分子设计
- 2010年
- RDX是环三甲撑三硝胺的简称,又名黑索金,是军民领域常用的高能炸药。生成焓是炸药的基本热力学性质,是其含能高低的标志,从理论上计算分子结构并预测其生成焓对含能材料的分子设计和品优炸药的筛选具有重要意义。在众多计算方法中,DFT采用大型基组计算目标分子的全电子,结果精确,可信度高,缺点是需时长,耗费计算资源;基于半经验法的从头算法是对Hartree-Fock方程的近似求解,耗费机时少,但结果可信度低;分子力场(OFF)基于牛顿经典力学,以原子间的相互作用势函数(或称力场)来描述分子内和分子间的作用力,计算速度非常快,可计算大分子或高分子材料的物理性质,但在计算分子结构方面效果不太理想。本文用密度泛函理论(DFT)与开放力场(OFF)相结合的方法,计算高能炸药——黑索金(RDX)的分子结构和气相生成焓,在保证计算精度的同时节约了时间。在构象搜索阶段,分别采用分子力学(MM)和分子动力学(MD)方法,实现对目标分子的结构驰豫和模拟退火,在分子的几何结构优化阶段,则采用DFT GGA-BLYP法。分析优化RDX分子的键长与键角表明,RDX分子结构的计算结果与实验测定基本吻合。设计反应路径,并利用DFT GGA-BLYP计算出RDX的气相生焓为188.604 kJ/mol,与实验测定值191.444 kJ/mol接近。
- 赵晓平刘建孙杰
- 关键词：RDX生成焓DFTMD
