国家教育部博士点基金(20131420120004)
- 作品数：10 被引量：31H指数：3
- 相关作者：付一政刘亚青荆兴斌王建康志鹏更多>>
- 相关机构：中北大学山西大学中国航天科工集团公司更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金山西省高等学校科技创新项目山西省青年科技研究基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 石墨烯/聚乙烯界面导热性能的分子动力学模拟被引量：3
- 2016年
- 采用非平衡分子动力学模拟(NEMD)方法研究了石墨烯/聚乙烯纳米复合材料的界面导热性能,主要考察了石墨烯层数、尺寸对界面热阻的影响.研究结果表明:当石墨烯层数为一层时,界面热导为46.79 MW/(m^2K),随着石墨烯层数的增加,界面热导下降;但石墨烯层数超过四层后,界面热导趋于恒定接近39.00 MW/(m^2K);随着石墨烯尺寸的增大,石墨烯中较长波长声子被引发并对界面热传导起到主要的作用,最终导致界面热导逐渐增大.
- 王建苗瑞珍刘伟帅康志鹏荆兴斌付一政赵贵哲
- 关键词：石墨烯
- TGDDM/DDS交联环氧树脂的分子动力学模拟被引量：7
- 2016年
- 采用分子动力学(MD)模拟方法研究了环氧树脂4,4’-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)与固化剂4,4’-二氨基二苯砜(DDS)交联过程中结构与能量的变化情况,预测了交联环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)、体积热膨胀系数和力学性能。研究结果表明,交联反应使得TGDDM/DDS体系密度增大,结构堆积更加紧密,范德华力和静电作用力增大,总能量减小,反应过程放热,通过温度-比体积曲线得到了交联体系的Tg约为527.9K,与实验值538.9K较为吻合,交联显著增强了材料的力学性能,而高温环境会引起树脂力学性能的下降,通过径向分布函数g(r)揭示了温度对交联环氧树脂结构的影响规律。
- 刘伟帅王建苗瑞珍康志鹏荆兴斌付一政刘亚青
- 关键词：分子动力学交联径向分布函数玻璃化转变温度
- 共晶和共混对CL-20/DNB感度和热解机理影响的MD模拟被引量：2
- 2017年
- 为了从分子水平进一步揭示共晶和共混对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1,3-二硝基苯(DNB)含能材料的感度、力学性能和热解机理的影响,采用分子动力学(MD)模拟方法在COMPASS力场条件下对CL-20、DNB、两者的共混物及共晶的感度、结合能和力学性能进行了模拟计算。在Reax FF/lg力场条件下对其热解机理进行了研究。结果表明,共晶和共混均会降低体系的感度,但共晶效果更加明显;与共混物结构相比,共晶结构更加稳定,共晶和共混均可以改变复合体系的力学性能,降低体系的刚度,增加体系的柔性和安全性,但共混会使体系的力学性能劣化。共晶分子间强的作用会促进体系中各组分的热解反应,NO_2、N_2、NO、H_2O、HONO、HON以及CO_2等是共晶和共混体系的主要热解产物。与共混相比,共晶是一种更加有效的含能材料改性方法,可为含能材料的配方设计提供理论指导。
- 付一政康志鹏郭志婧苗瑞珍孟瑞鸿杨潞霞刘亚青
- 关键词：共晶共混
- CL-20/DNB共晶高温热解的ReaxFF反应分子动力学模拟被引量：4
- 2016年
- 基于Reax FF力场,采用反应分子动力学方法(Reactive Molecular Dynamics,RMD)研究了高温条件下(2000,2500 K和3000K)六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/1,3-二硝基苯(DNB)共晶的初始热解机理以及一些主要产物随时间的分布情况。结果表明:CL-20/DNB共晶热解过程中温度越高,系统达到平衡所需时间越短,生成的产物越多,势能下降也越多。各个温度下CL-20均先于DNB快速分解完毕,随温度升高DNB的热解速率显著加快。CL-20/DNB共晶主要热解产物为NO_2、NO、N_2、H_2O、HNO3、HON、HONO和CO_2等,其中NO_2是由CL-20中N—NO_2键和DNB中C—NO_2键的断裂所生成,这是主要的初始引发反应,其数量迅速达到最大值后通过异构化生成ONO自由基,接着进一步生成N_2、NO、HONO、HON和H_2O等。在2500 K和3000 K条件下模拟后期体系中会有较大的含碳团簇出现,这是富碳炸药爆轰过程中的常见现象。
- 苗瑞珍刘伟帅王建康志鹏杨潞霞荆兴斌付一政刘亚青
- 关键词：热解机理
- 尼龙6/季铵盐/蒙脱土复合材料介观-宏观模拟被引量：2
- 2014年
- 采用耗散粒子动力学(DPD)和有限元分析方法(FEM)对十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性蒙脱土(MMT)的尼龙6(PA6)/季铵盐(Quat)/MMT纳米复合材料进行了研究。通过将分子动力学(MD)模拟得到的非键相互作用能转化为介观DPD模拟中的各珠子间的相互作用参数,用DPD模拟方法研究了共混物的介观形貌。通过将DPD模拟得到的介观形貌转化为宏观模拟中有限元分析(FEM)的输入结构,采用FEM方法预测了共混物的力学性能。FEM分析结果表明,共混物为各向异性材料,在zz方向的拉伸模量(E)与文献值基本一致,且比垂直于zz方向(xx和yy方向)的低得多。
- 付一政林也平高艳芳梁晓艳廖黎琼杨潞霞刘亚青
- 关键词：耗散粒子动力学季铵盐蒙脱土尼龙
- 基于Perl语言的含能材料耐热性能模拟
- 2018年
- 含能材料中聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的高低可以作为其耐热性能的一个重要指标,为了方便快捷地使用Materials Studio分子模拟软件预测出含能材料中聚合物的Tg,在使用Materials Studio软件时引入Perl语言,开发了能自动进行升温的模拟程序,并在Perl语言环境下结合XML语言,设计与实现了一种基于XML的图形界面化的预测聚合物Tg的程序。以聚合物(PE)为算例预测了其Tg,实验结果表明该方法能自动、方便地对给定的分子模型进行阶段升温(降温)MD模拟,同时获得模型在不同温度下的密度,通过对模拟得到的密度-温度作图,可求得模型的Tg。其模拟结果与实验值相比,吻合得较好,表明该方法可以快速而有效地对聚合物的性能进行自动预测。
- 杨海霞高伟达付一政
- 关键词：PERL语言XML语言玻璃化转变温度
- 基于Perl语言的交联环氧树脂分子模型的构建和性能仿真被引量：7
- 2017年
- 基于Perl语言与Materials Studio分子模拟软件,设计了能自动、快速和高效生成交联环氧树脂分子模型的算法程序,介绍了该程序的工作原理、工作流程及主要程序代码,并以多官能团耐高温环氧树脂4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油醚(TGDDM)预聚物和固化剂4'二氨基二苯甲烷(DDM)为算例对程序运行结果进行验证。计算结果显示最终通过Perl语言建立的交联TGDDM/DDM结构的玻璃化转变温度(T_g)为520 K,与实验值515 K比较接近;其力学性能随交联度的增加而增加,与实验值在同一数量级。这些充分表明通过该方法构建的交联环氧树脂分子模型结构合理,与实验值吻合,可以很好地对实验结果进行预测。
- 杨潞霞郭志婧郭丽媛刘亚青付一政
- 关键词：PERL语言交联环氧树脂分子模拟
- PLA/PA11共混物的制备与分子动力学模拟被引量：3
- 2018年
- 采用熔融共混法制备了不同比例的(0/100,10/90,30/70,50/50,70/30,90/10,100/0)生物基聚乳酸/尼龙11(PLA/PA11)共混物。通过动态力学性能(DMA)测试、XRD分析、扫描电镜(SEM)形貌观察、力学性能测试、红外光谱(IR)分析和分子动力学(MD)模拟研究了PLA/PA11共混物结构与性能的关系。DMA测试和MD模拟均证明任意比例下PLA与PA11为不相容体系,XRD分析表明当PLA/PA11含量为70/30时,PLA会发生一定程度的结晶,SEM结果显示此时两者会出现明显的界面,力学性能最差,MD模拟的结合能和径向分布函数g(r)表明两者会产生一定的氢键相互作用,但氢键作用较小,不足以改善两者的相容性。
- 杨潞霞付一政廖黎琼
- 关键词：聚乳酸尼龙11共混物分子动力学模拟
- 磁场辅助静电纺丝PVP有序纳米纤维的制备被引量：1
- 2014年
- 在传统静电纺丝的实验装置中引入一对平行排列的永磁铁,制备聚乙烯吡咯烷酮(PVP)有序纳米纤维;研究了溶液浓度、电压、接收距离、LiCl添加量、磁场强度和磁铁间距对PVP纤维有序度的影响。结果表明:随PVP溶液浓度、电压、接收距离和磁铁间距的增大,PVP纤维有序度先增大后减小;随LiCl添加量或磁场强度增大,纤维有序度增大;在PVP溶液质量分数为12%、电压为15 kV、接收距离为15 cm、LiCl添加质量分数为0.6%、磁场强度为0.3 T以及磁铁间距为2.5 cm时,PVP纤维的有序度最高。
- 高艳芳韩瑞林也平张梦赟苗瑞珍刘亚青
- 关键词：纳米静电纺丝磁场
- 支链对高分子链导热性能影响的分子动力学模拟被引量：3
- 2014年
- 采用非平衡分子动力学(NEMD)方法模拟了立构规整的乙丙交替共聚物(alternating isotactic PEP)和聚乙烯(PE)分子链的热传导过程,研究了支链对高分子链导热率的影响,并通过分析均方回转半径、径向分布函数以及均方位移与导热率的关系,进一步探讨了高分子链中热输运的微观机理.通过比较发现,主链上含支链的高分子链导热率较低;均方回转半径显示,高分子链的构象越稳定,导热率越高;径向分布函数显示,主链上碳原子分布越紧密,导热率越低;均方位移分析结果表明,主链上的支链使高分子链中的原子运动加剧,从而导致导热率降低.
- 林也平刘伟帅苗瑞珍王建荆兴斌付一政刘亚青
- 关键词：高分子链支链导热率原子运动
