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飞秒激光烧蚀含能材料的分子动力学模拟（英文）被引量：7: 2016年; 为了得到飞秒激光侵蚀(FLA)1,3二硝基甲苯(简称DNB,分子式:C6H4N2O4),六硝基六氮杂异伍兹烷(简称CL20,分子式:C_6H_6N_(12)O_(12))和CL20/DNB共晶系统的物理和化学响应过程,本文采用Reax FF/lg反应力场对其过程进行模拟。计算结果表明,CL20/DNB系统的温度和压力在飞秒激光加载过程中出现阶跃,激光加载过程后系统有一个冷却过程,然后系统的温度和压力逐渐升高达到最大值并维持平衡。研究发现,在此过程中CL20和CL20/DNB系统触发反应均为CL20分子中的N―NO2断裂。CL20系统的分解速率大于CL20/DNB共晶系统,这可能是因为共晶系统在反应初期具有大量的DNB分子以及分解产物中含有比较稳定的苯环减少了CL20及其产物之间的有效碰撞。; 杨镇刘海何远航; 关键词：飞秒激光

CL20／DNB共晶的热感度分子动力学研究被引量：2: 2016年; 共晶技术大幅提高了六硝基六氮杂异伍兹烷(CL20)的热稳定性而且保留了CL20高爆速、高爆压等特性.为了研究CL20/1,3-硝基甲苯(DNB)共晶的热感度降低的原因,采用Reax FF/lg反应力场模拟CL20/DNB共晶、CL20/TNT共晶、CL20单晶以及DNB单晶系统的热分解过程.研究发现:CL20/DNB共晶的热感度低于CL20/TNT共晶和CL20单晶的热感度,但高于DNB单晶的热感度.通过分析CL20单晶和CL20/DNB共晶的初始反应路径,揭示了共晶有效降低CL20热感度的机理.CL20/DNB共晶和CL20热分解具有相似的主要产物,NO2、NO3、N2、N2O2、HNO、H2O、CO2和HONO等,通过反应动力学分析得到CL20/DNB共晶和CL20的活化能.; 杨镇薛一江何远航; 关键词：分子动力学热感度

CL-20/TNT共晶炸药热分解机理的原子模拟被引量：2: 2017年; 利用反应力场(ReaxFF)分子动力学方法,研究了CL-20/TNT共晶高温热分解的反应动力学过程与温度和密度的关系;分析了势能和物种数量的演化分布及CL-20和TNT热分解反应的衰减动力学和反应动力学参数。产物识别分析表明,CL-20上-NO_2键的断裂是共晶热分解的初始反应路径。随着共晶密度的增加,CL-20和TNT分解的反应能垒均升高。TNT的分解过程对CL-20的分解有抑制作用。N2、H2O、CO_2为共晶热分解的最终产物,产生速率大小依次为N2>H2O>CO_2。; 刘海杨镇何远航; 关键词：反应动力学 REAXFF

纳米铝团簇初始氧化过程分子动力学模拟: 2016年; 为了研究铝团簇在不同氧化剂中氧化特性及机理,采用ReaxFF反应力场分别对Al-O2和Al-H2O系统的初始氧化过程进行了模拟.在Al-O2系统中,环境温度决定初始氧化过程铝团簇周围是否出现单独Al原子,且存在一个温度阈值,当低于温度阈值时不会出现单独Al原子.在Al-H2O系统中,研究了初始水分子数和温度对初始氧化过程的影响.研究结果表明,水分子对铝团簇表面吸附的水分子离解过程具有促进作用.分析了直径为2nm铝团簇与水发生反应的机理,并与Aln（n=3~20）团簇与水分子反应机理进行了比较,发现纳米铝团簇与水分子反应机理在不同初始水分子数和温度下存在明显差异.; 杨镇何远航; 关键词：分子动力学 REAXFF

八硝基立方烷高温热分解分子动力学模拟被引量：7: 2016年; 随着对高能量密度材料的性能要求不断提高,新型高能量密度材料成为近期研究热点,其中八硝基立方烷(ONC)由于其优越的性能成为其中典型的代表,然而关于八硝基立方烷热分解的动力学机理研究比较少。本文采用Reax FF反应力场模拟高温条件下凝聚相八硝基立方烷初始热分解过程。研究发现热分解过程中八硝基立方烷笼状骨架结构中C―C键最先发生断裂,并逐步破坏形成八硝基环辛烯等,随后出现NO_2和O等,计算结果表明笼状骨架结构的破坏存在三种不同路径。八硝基立方烷在高温条件下热分解的主要产物有NO_2、O_2、CO_2、N_2、NO_3、NO、CNO以及CO等,其中N_2和CO_2是终态产物,不同温度对产物均产生不同程度的影响。; 杨镇何远航; 关键词：REAXFF 分子动力学反应机理

CL20/BTF共晶高温热分解ReaxFF/lg分子动力学模拟被引量：1: 2016年; 用ReaxFF/lg反应力场模拟CL20/BTF共晶在2000~3000 K高温条件下的热分解过程，获得了势能和物种数的演化、初始反应路径及热分解产物等详细信息。通过指数函数对势能的演化曲线进行拟合得到反映特征时间等参数，采用经典的Arrhenius反应速率方程描述总包反应，获得CL20/BTF共晶的活化能Ea=60.8 kcal/mol。研究得到CL20/BTF共晶热分解的初始路径，CL20分子中N-NO2首先断裂，在热分解起始阶段占主导作用。在不同温度条件下，CL20分子均在BTF分子前完全分解。CL20/BTF共晶的主要产物为NO2、NO、NO3、HNO、N2、H2O、CO2、O2、N2O、HONO 等。温度对产物均产生一定程度的影响.; 杨镇何远航; 关键词：分子动力学反应机理

局部高温诱发CL-20/TNT共晶炸药内反应流传播的ReaxFF分子动力学模拟被引量：1: 2017年; 为了更好地理解含能材料热点火以及热点成长现象和机理,采用基于第一性原理的Reax FF反应力场分子动力学方法模拟了CL-20/TNT共晶炸药内反应流传播的时空行为和初始化学反应过程。通过NVT系统和Berendsen温度耦合方法对含能材料两端连续快速加热并维持在高温条件激发反应流的产生和传播,并采用两种不同的热载荷(3000,4000 K)比较温度差异对初始热分解速率的影响。两端热载荷为4000 K时,热冲击传播过程中粒子瞬时平动速率可达0.5 km·s^(-1),高于3000 K时的情况。于此同时,两端高温将引发含能材料逐渐发生分解反应,同温度条件下,共晶中CL-20的分解速率高于TNT。另外,热载荷温度越高,共晶完全分解所需的时间越少。产物识别分析显示,CL-20/TNT共晶热分解的主要产物为NO_2,NO,H_2O,N_2,CO,CO_2,HONO,H_2O_2,CHON,H_2N,CH_2O,其中,NO_2是初始热分解产物,而最终产物为N_2,CO_2和H_2O。; 刘海杨镇何远航; 关键词：分子动力学

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杨镇