用分子力学力场方法计算热力学性质以及预测极端状态下的状态函数

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 分子间的作用力

1.1.1 自然界中的四种相互作用力

1.1.2 共价键（化学键）力

1.1.3 库伦相互作用（电荷-电荷相互作用）

1.1.4 电荷偶极相互作用

1.1.5 偶极偶极相互作用

1.1.6 诱导偶极

1.1.7 色散力

1.1.8 排斥力

1.1.9 特殊相互作用

1.2 分子力场方法

1.2.1 经典分子力场

1.2.2 极化力场

1.2.3 反应力场

1.3 分子动力学方法

1.4 MONTE CARLO 方法

1.5 分子力场方法计算热力学性质

1.5.1 体系的能量和压力

1.5.2 蒸发焓

1.5.3 PVT 状态函数

1.5.4 涨落有关的性质

1.5.5 气液相平衡性质

1.5.6 液体的传递性质

1.5.7 非平衡动力学方法

1.6 本论文的研究目的、内容和方法

第二章 TEAM 环氧乙烷、TATB 力场的开发

2.1 TEAM 力场方法

2.2 TEAM 力场的参数化过程

2.3 环氧乙烷力场的开发

2.4 TATB 力场开发

2.5 本章小结

第三章 环氧乙烷热力学性质的计算

3.1 简介

3.2 径向分布函数

3.3 气液相平衡计算

3.4 二级维里系数

3.5 热容

3.6 粘度

3.6.1 PPM-NEMD 的原理与模拟条件

3.6.2 粘度计算结果

3.7 表面张力

3.8 热传导系数

3.9 本章小结

第四章 冲击波作用下TATB 的状态方程

4.1 炸药的爆轰

4.2 计算机模拟方法研究含能材料体系的进展

4.3 研究目的

4.4 TATB 分子动力学模拟

4.4.1 晶格结构的计算

4.4.2 结构信息

4.4.3 温度-体积、压力-体积关系

4.4.4 Hugoniot 曲线

4.4.5 冲击波带来的升温

4.4.6 us(up)曲线

4.4.7 热传导系数

4.5 本章小总

第五章 表面活性剂体系研究初步

5.1 表面活性剂体系

5.2 分子动力学方法计算界面表面张力

5.2.1 计算方法

5.2.2 体系大小的影响

5.2.3 范德华截断半径对于表面张力的影响

5.2.4 计算方法

5.2.5 表面浓度的确定

5.3 本章研究目的

5.4 十二醇体系的计算

5.5 与水的相互作用的研究

5.6 十二烷基硫酸钠体系的计算

5.7 力场参数影响的研究

5.8 四氯化碳/表面活性剂/水的混合体系

5.9 本章小结

第六章 全文总结

参考文献

附录一 环氧乙烷力场参数

附录二 TATB 力场参数

发表论文和参加科研情况说明

致谢

上海交通大学学位论文答辩决议书