高能材料分子动力学2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

高能材料分子动力学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 分子动力学理论基础1

1.1 引论1

1.2 经典分子动力学2

1.2.1 力场3

1.2.2 系综5

1.2.3 边界条件5

1.2.4 数值解法5

1.2.5 MD计算流程7

1.3 量子分子动力学8

1.3.1 Hartree-Fock（HF）方程9

1.3.2 Kohn-Sham（KS）方程10

1.3.3 从头算MD方法11

1.3.4 从头算MD计算流程13

参考文献13

第2章 力场参数优化15

2.1 力场函数形式和参数化方法15

2.2 高氯酸铵（AP）的力场参数17

2.2.1 AP的力场参数17

2.2.2 AP力场参数验证18

2.3 硝基胍（NQ）的力场参数20

2.3.1 NQ的力场参数20

2.3.2 NQ力场参数验证22

2.4 二氧化硅（SiO2）的力场参数24

2.4.1 SiO2的力场参数24

2.4.2 SiO2力场参数验证25

参考文献26

第3章 MD模拟的模型构建28

3.1 β-HMX不同超晶胞的MD模拟28

3.1.1 模型搭建和模拟细节29

3.1.2 β-HMX在不同超胞下的MD模拟晶胞参数31

3.1.3 β-HMX晶体的引发键N—N键长分布32

3.1.4 β-HMX晶体引发键连双原子作用能33

3.1.5 β-HMX晶体的力学性能34

3.2 TATB／氟聚物PBX的模型构建35

3.2.1 TATB晶体和氟聚物36

3.2.2 TATB晶体和TATB/PCTFEPBX的力学性能——吸附包覆模型37

3.2.3 TATB晶体和TATB／氟聚物PBX的力学性能——渗透添加模型38

3.2.4 TATB／氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能——切割分面模型41

3.2.5 本节小结42

3.3 高聚物链数和链节数的选取43

3.3.1 HMX/F2311 PBX的MD模拟43

3.3.2 RDX/PS PBX的MD模拟46

参考文献50

第4章 力学性能预测的理论和方法54

4.1 应力、应变和广义胡克定律54

4.1.1 应力54

4.1.2 应变56

4.1.3 应力与应变的关系57

4.1.4 弹性系数矩阵讨论58

4.2 微观力学模型与宏观力学性质60

4.2.1 原子水平力学模型60

4.2.2 宏观力学性质60

4.3 弹性、塑性与断裂61

4.4 弹性力学性能模拟62

4.4.1 静态分析法及其应用示例62

4.4.2 波动分析法及其应用示例65

参考文献66

第5章 感度的微观理论判别67

5.1 感度理论研究的历史回顾67

5.1.1 高能分子QC计算，撞击感度的热力学和动力学判据68

5.1.2 高能晶体QC计算和从头算MD模拟，前沿能隙判据69

5.2 引发键的键长统计分布70

5.2.1 HMX和RDX晶体的引发键键长分布70

5.2.2 HMX和RDX基PBX中引发键的键长分布71

5.3 感度的引发键最大键长判据72

5.3.1 不同配比、不同温度的AP/HMX和AP/NG体系73

5.3.2 不同配比多组分体系和不同温度PBX78

5.4 感度的引发键连双原子作用能判据81

5.4.1 不同温度下的HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311 PBX的能量性质81

5.4.2 不同F2311浓度下HMX/F2311 PBX的能量性质86

5.4.3 对相关函数及其对界面作用的分析89

5.5 力学性能与感度的关系94

5.5.1 不同F2311浓度下HMX（100）/F2311 PBX的力学性能95

5.5.2 不同温度下HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311 PBX的力学性能96

5.5.3 本节小结99

参考文献100

第6章 单体炸药的结构和性能105

6.1 RDX晶体的热膨胀和力学性能105

6.1.1 模型搭建、模拟细节和平衡结构下的晶胞参数105

6.1.2 不同温度下的晶体结构和热膨胀系数107

6.1.3 不同温度下的力学性能110

6.2 β-HMX晶体的热膨胀系数、感度判据和力学性能113

6.2.1 β-HMX晶体在不同温度下的晶胞参数和热膨胀系数113

6.2.2 β-HMX晶体的感度判别和力学性能116

6.3 RDX和HMX的感度和力学性能的MD比较研究120

6.3.1 MD模拟方法和细节121

6.3.2 感度与引发键最大键长的关系124

6.3.3 感度与引发键连双原子作用能的关系125

6.3.4 感度与内聚能密度的关系127

6.3.5 弹性力学性能比较128

6.3.6 本节小结129

6.4 PETN晶体的感度判别和力学性能预测129

6.4.1 模型搭建和模拟细节130

6.4.2 PETN晶体的晶胞参数132

6.4.3 感度的引发键最大键长判据132

6.4.4 感度的引发键连双原子作用能判据134

6.4.5 感度的内聚能密度判据135

6.4.6 力学性能比较136

6.4.7 本节小结138

6.5 ε-CL-20晶体的感度判别和力学性能研究139

6.5.1 力场、模型和模拟139

6.5.2 晶胞参数141

6.5.3 感度与引发键键长的关系142

6.5.4 引发键连双原子作用能143

6.5.5 内聚能密度144

6.5.6 力学性能145

6.5.7 本节小结147

参考文献147

第7章 TATB基PBX的结构和性能153

7.1 TATB／氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能——温度的影响153

7.1.1 模型构建和模拟方法153

7.1.2 常温常压下四种聚合物黏结TATB不同晶面的力学性能155

7.1.3 温度对F2311黏结TATB（001）面力学性能的影响158

7.1.4 本节小结160

7.2 TATB／氟聚物PBX沿不同晶面的结合能161

7.2.1 PBX的平衡示例162

7.2.2 结合能计算162

7.2.3 径向分布函数分析164

7.3 不同浓度和温度下TATB/PCTFE PBX的力学性能和结合能165

7.3.1 计算模型和平衡结构165

7.3.2 PCTFE浓度对TATB基／PCTFE PBX力学性能的影响166

7.3.3 不同PCTFE浓度下TATB/PCTFE PBX的结合能169

7.3.4 TATB/PCTFE PBX在不同温度下的力学性能和结合能170

7.4 TATB／氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能171

7.4.1 模型构建和计算方法171

7.4.2 TATB／氟聚物的力学性能172

7.4.3 TATB／氟聚物PBX的结合能174

7.4.4 TATB晶体和TATB／氟聚物PBX的爆炸性能174

7.4.5 本节小结175

7.5 温度对TATB和TATB/F2311 PBX力学性能和结合能的影响176

7.5.1 模型搭建和模拟细节176

7.5.2 平衡判别和平衡结构177

7.5.3 纯TATB和TATB/F2311在不同温度下的力学性能179

7.5.4 温度对TATB/F2311 PBX结合能的影响181

7.5.5 本节小结182

参考文献182

第8章 RDX基PBX的结构和性能184

8.1 RDX／氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能184

8.1.1 计算方法、模型和平衡结构184

8.1.2 RDX／氟聚物PBX的力学性能186

8.1.3 RDX／氟聚物PBX的结合能189

8.1.4 RDX／氟聚物PBX的爆炸性能190

8.1.5 本节小结190

8.2 温度对RDX/F2311 PBX力学性能和结合能的影响191

8.2.1 计算方法、模型和平衡结构191

8.2.2 温度对力学性能的影响193

8.2.3 温度对结合能的影响196

8.2.4 对相关函数分析198

8.2.5 本节小结199

8.3 RDX/PS-PBX的结构、能量及其与感度的关系200

8.3.1 MD模型搭建和模拟200

8.3.2 感度与引发键最大键长（Lmax）的关系200

8.3.3 感度与相互作用能的关系201

8.3.4 本节小结204

8.4 PBX-9007的力学性能和结合能205

8.4.1 模型搭建和平衡结构205

8.4.2 弹性力学性能比较207

8.4.3 结合能比较207

参考文献208

第9章 HMX基PBX的结构和性能（Ⅰ）210

9.1 HMX／氟聚物PBX的结合能和力学性能210

9.1.1 计算方法和细节210

9.1.2 HMX／高聚物原子簇的MM和MO结合能212

9.1.3 HMX晶体和HMX／氟聚物PBX的力学性能213

9.1.4 本节小结216

9.2 温度对HMX和HMX/F2311 PBX力学性能和结合能的影响216

9.2.1 考察力场实用性和平衡判别217

9.2.2 温度对纯β-HMX晶体力学性能的影响219

9.2.3 温度对HMX/F2311 PBX结构参数和密度的影响220

9.2.4 温度对HMX/F2311 PBX力学性能的影响222

9.2.5 温度对HMX/F2311 PBX结合能的影响224

9.3 HMX和HMX/F2311 PBX的力学性能——不同温度NVT和常温下NPT研究225

9.3.1 模拟方法和模型226

9.3.2 HMX晶体和HMX基PBX的常温力学性能227

9.3.3 不同温度下HMX晶体的力学性能228

9.3.4 不同温度下HMX基PBX的力学性能229

9.3.5 HMX和HMX（100）/F2311 PBX的NPT-常温力学性能230

9.3.6 本节小结231

参考文献231

第10章 HMX基PBX的结构和性能（Ⅱ）234

10.1 HMX/Estane 5703 PBX的界面作用和力学性能234

10.1.1 高分子、HMX和PBX的模型构建和模拟234

10.1.2 引发键键长分布和结合能237

10.1.3 HMX和HMX/Estane PBX的力学性能239

10.1.4 本节小结240

10.2 以PEG和HTPB为黏结剂的HMX基PBX240

10.2.1 模型构建和模拟241

10.2.2 引发键键长分布和结合能242

10.2.3 HMX/HTPB和HMX/PEG PBX的力学性能244

10.2.4 本节小结245

10.3 JOB-9003四组分PBX的结构与性能246

10.3.1 模型搭建和模拟计算246

10.3.2 平衡结构和结合能247

10.3.3 力学性能比较248

10.3.4 爆热和爆速249

10.3.5 钝感剂的致钝机理250

10.3.6 本节小结252

10.4 JO-9159四组分PBX的结构和性能253

10.4.1 模型搭建和模拟计算253

10.4.2 JO-9159 PBX中的界面作用和结合能254

10.4.3 JO-9159 PBX等体系的力学性能258

10.4.4 JO-9159 PBX等体系的爆热和爆速259

10.4.5 本节小结260

参考文献260

第11章 其他基混合炸药的结构和性能263

11.1 ε-CL-20／氟聚物PBX的力学和爆炸性能263

11.1.1 力场、模型和模拟平衡263

11.1.2 力学性能265

11.1.3 结合能267

11.1.4 爆炸性能268

11.2 TNAD／氟聚物PBX的力学和爆炸性能268

11.2.1 模型搭建和晶胞参数比较269

11.2.2 力学性能270

11.2.3 结合能和爆炸性能272

11.3 PETN基PBX的结合能和力学性能273

11.3.1 计算方法和模拟细节274

11.3.2 PETN／高聚物超分子的MM和MO结合能275

11.3.3 PETN和PETN／氟聚物PBX的常温力学性能277

11.3.4 不同温度下的力学性能比较279

11.3.5 本节小结280

11.4 PETN/TNT混合炸药的感度和力学性能280

11.4.1 模型构建和MD模拟280

11.4.2 感度与引发键最大键长的关系281

11.4.3 感度与相互作用能的关系283

11.4.4 力学性能比较286

11.4.5 本节小结287

参考文献287

第12章 晶体缺陷对炸药结构和性能的影响292

12.1 HMX和HMX/HTPB PBX的晶体缺陷研究292

12.1.1 模型搭建和模拟计算292

12.1.2 力学性能比较295

12.1.3 爆炸性能比较295

12.1.4 电子结构和感度比较296

12.1.5 本节小结298

12.2 缺陷对ε-CL-20及其PBX力学性能和结合能的影响299

12.2.1 模型搭建和模拟299

12.2.2 力学性能301

12.2.3 结合能302

12.3 缺陷对RDX晶体及其PBX感度的影响302

12.3.1 RDX晶体的位错、空位和掺杂缺陷303

12.3.2 完美和缺陷RDX晶体的感度比较306

12.3.3 完美和缺陷RDX（100）基PBX的感度307

12.4 HMX掺杂（TATB）体系的力学性能和结合能307

12.4.1 模型、模拟和平衡判别308

12.4.2 HMX/TATB的力学性能310

12.4.3 HMX掺杂TATB体系在不同温度下的力学性能311

12.4.4 温度对HMX/TATB体系结合能的影响312

12.4.5 本节小结313

参考文献314

第13章 火药及其相关体系的结构和性能316

13.1 几种简单火药模型体系的结构和性能316

13.1.1 模型搭建和模拟计算317

13.1.2 力学性能320

13.1.3 热力学性质321

13.1.4 爆热、爆速和爆压322

13.1.5 本节小结323

13.2 聚环氧乙烷、聚四氢呋喃及其共聚醚的力学性能323

13.2.1 模型建立和模拟方法324

13.2.2 力学性能326

13.3 单一和混合硝酸酯增塑剂的力学性能和界面相互作用327

13.3.1 理论、方法和模型327

13.3.2 COMPASS力场对硝化甘油的适用性329

13.3.3 力学性能分析329

13.3.4 界面相互作用和结合能330

13.3.5 界面相互作用的本质331

13.3.6 本节小结332

13.4 十种二组分高能体系的结构和性能333

13.4.1 计算模型和模拟细节334

13.4.2 结合能和相容性337

13.4.3 界面作用——对相关函数分析338

13.4.4 力学性能341

13.4.5 本节小结344

13.5 推进剂／衬层的界面固化反应和力学性能344

13.5.1 模型构建、模拟细节和固化反应展示344

13.5.2 力学性能比较349

13.5.3 本节小结350

参考文献350

第14章 高能复合材料的理论设计353

14.1 ε-CL-20基PBX配方设计初探353

14.1.1 模型构建和模拟细节354

14.1.2 相容性的结合能判据355

14.1.3 安全性——致钝机理研究358

14.1.4 力学性能预示359

14.1.5 能量性质的定性评估360

14.1.6 本节小结361

14.2 四种四组分高能体系的相容性和力学性能361

14.2.1 模型构建、MD模拟和平衡判别362

14.2.2 以结合能度量相容性364

14.2.3 力学性能367

14.2.4 本节小结369

14.3 高能复合材料配方设计示例（Ⅰ）369

14.3.1 （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX五组分体系370

14.3.2 （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX/Al六组分体系371

14.4 高能复合材料配方设计示例（Ⅱ）372

14.4.1 模型构建、MD模拟和平衡结构372

14.4.2 组分分子的浓度分布和迁移状况373

14.4.3 两种配方的力学性能比较375

14.4.4 两种配方的安全性能比较376

14.4.5 两种配方的相容性比较376

14.4.6 本节小结376

参考文献377

第15章 炸药晶体结构和性能的从头算MD研究379

15.1 叠氮化银晶体的温度行为379

15.1.1 模拟方法380

15.1.2 径向分布函数380

15.1.3 晶体结构变化和分解382

15.1.4 电子结构385

15.1.5 速度自相关函数能谱386

15.1.6 本节小结388

15.2 不同温度下ε-CL-20的晶体结构和感度判别388

15.2.1 计算方法389

15.2.2 不同温度下ε-CL-20晶体的能带结构389

15.2.3 不同温度下ε-CL-20晶体的态密度389

15.2.4 ε-CL-20晶体能带结构与感度的关联390

15.2.5 本节小结392

15.3 冲击加载下三类炸药的引发分解机理392

15.3.1 模拟方法394

15.3.2 冲击加载HMX的引发分解机理394

15.3.3 冲击加载TATB的引发分解机理398

15.3.4 冲击加载PETN的引发分解机理402

15.3.5 本节小结409

参考文献410

后记415