21世纪科学版化学专著系列：高能材料分子动力学

图书标准信息

• 作者 肖鹤鸣、朱卫华、朱伟 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2013-09
• 版次 1
• ISBN 9787030385192
• 定价 128.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 416页
• 字数 540千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 21世纪科学版化学专著系列

【内容简介】

　　《21世纪科学版化学专著系列：高能材料分子动力学》是作者近十年来运用分子动力学理论方法模拟研究高（含）能体系结构和性能科研工作的总结。《21世纪科学版化学专著系列：高能材料分子动力学》共15章。第1章简介分子动力学的原理和方法。第2~5章介绍力场参数优化、模型构建、力学性能预测和感度理论判别的共性工作。第6~14章主要用经典分子动力学方法，模拟研究了单体炸药、混合炸药（特别是多类高聚物黏结炸药）、固体推进剂和发射药的广义结构、界面作用和能量特性，关联它们的安全性、相容性、爆炸性，尤其是用静态法和波动法求得弹性力学性能；阐明了组分、温度、浓度和晶体缺陷造成的影响；建议了热和撞击感度的引发键最大键长、引发键连双原子作用能和内聚能密度等理论判据；提出了用子体系与子体系之间的相互作用能（即体系的结合能）表征它们之间的相容性。这些内容为高能复合材料的理论设计提供了例证以及丰富信息、规律和指导。第15章用从头算分子动力学方法，模拟研究了四类典型炸药晶体在高温、高压和冲击加载下的结构变化和分解机理，展示了分解过程中出现的奇特现象和图像。

【作者简介】

　　肖鹤鸣，南京理工大学化学教授、材料学博士生导师。我国著名应用量子化学家和材料物理化学家。系统地从事“物理化学”和“含能材料”的交叉研究，是我国“量子炸药化学”[含（高）能材料计算学]创始人和主要开拓者。获全国教学成果奖一次和省部级成果奖8项。主持国家自然科学基金和国家安全重大基础研究项目（国防973）子专题等科研项目30多项，在国内外学术期刊上发表论文400多篇，出版学术专著9部，论著被广泛引用和应用，在国内外产生广泛影响。

【目录】

前言
第1章 分子动力学理论基础
11 引论
12 经典分子动力学
121 力场
122 系综
123 边界条件
124 数值解法
125 MD计算流程
13 量子分子动力学
131 HartreeFock（HF）方程
132 KohnSham（KS）方程
133 从头算MD方法
134 从头算MD计算流程
参考文献
第2章 力场参数优化
21 力场函数形式和参数化方法
22 高氯酸铵（AP）的力场参数
221 AP的力场参数
222 AP力场参数验证
23 硝基胍（NQ）的力场参数
231 NQ的力场参数
232 NQ力场参数验证
24 二氧化硅（SiO2）的力场参数
241 SiO2的力场参数
242 SiO2力场参数验证
参考文献
第3章 MD模拟的模型构建
31 βHMX不同超晶胞的MD模拟
311 模型搭建和模拟细节
312 βHMX在不同超胞下的MD模拟晶胞参数
313 βHMX晶体的引发键N-N键长分布
314 βHMX晶体引发键连双原子作用能
315 βHMX晶体的力学性能
32 TATB/氟聚物PBX的模型构建
321 TATB晶体和氟聚物
322 TATB晶体和TATB/PCTFE PBX的力学性能--吸附包覆模型
323 TATB晶体和TATB/氟聚物 PBX的力学性能--渗透添加模型
324 TATB/氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能--切割分面模型
325 本节小结
33 高聚物链数和链节数的选取
331 HMX/F2311 PBX的MD模拟
332 RDX/PS PBX的MD模拟
参考文献
第4章 力学性能预测的理论和方法
41 应力、应变和广义胡克定律
411 应力
412 应变
413 应力与应变的关系
414 弹性系数矩阵讨论
42 微观力学模型与宏观力学性质
421 原子水平力学模型
422 宏观力学性质
43 弹性、塑性与断裂
44 弹性力学性能模拟
441 静态分析法及其应用示例
442 波动分析法及其应用示例
参考文献
第5章 感度的微观理论判别
51 感度理论研究的历史回顾
511 高能分子QC计算，撞击感度的热力学和动力学判据
512 高能晶体QC计算和从头算MD模拟，前沿能隙判据
52 引发键的键长统计分布
521 HMX和RDX晶体的引发键键长分布
522 HMX和RDX基PBX中引发键的键长分布
53 感度的引发键最大键长判据
531 不同配比、不同温度的AP/HMX和AP/NG体系
532 不同配比多组分体系和不同温度PBX
54 感度的引发键连双原子作用能判据
541 不同温度下的HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311PBX的能量性质
542 不同F2311浓度下HMX/F2311 PBX的能量性质
543 对相关函数及其对界面作用的分析
55 力学性能与感度的关系
551 不同F2311浓度下HMX（100）/F2311PBX的力学性能
552 不同温度下HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311 PBX的力学性能
553 本节小结
参考文献
第6章 单体炸药的结构和性能
61 RDX晶体的热膨胀和力学性能
611 模型搭建、模拟细节和平衡结构下的晶胞参数
612 不同温度下的晶体结构和热膨胀系数
613 不同温度下的力学性能
62 βHMX晶体的热膨胀系数、感度判据和力学性能
621 βHMX晶体在不同温度下的晶胞参数和热膨胀系数
622 βHMX晶体的感度判别和力学性能
63 RDX和HMX的感度和力学性能的MD比较研究
631 MD模拟方法和细节
632 感度与引发键最大键长的关系
633 感度与引发键连双原子作用能的关系
634 感度与内聚能密度的关系
635 弹性力学性能比较
636 本节小结
64 PETN晶体的感度判别和力学性能预测
641 模型搭建和模拟细节
642 PETN晶体的晶胞参数
643 感度的引发键最大键长判据
644 感度的引发键连双原子作用能判据
645 感度的内聚能密度判据
646 力学性能比较
647本节小结
65 εCL20晶体的感度判别和力学性能研究
651 力场、模型和模拟
652 晶胞参数
653 感度与引发键键长的关系
654 引发键连双原子作用能
655 内聚能密度
656 力学性能
657本节小结
参考文献
第7章 TATB基PBX的结构和性能
71 TATB/氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能--温度的影响
711 模型构建和模拟方法
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
713 温度对F2311黏结TATB（001）面力学性能的影响
714 本节小结
72 TATB/氟聚物PBX 沿不同晶面的结合能
721 PBX的平衡示例
722 结合能计算
723 径向分布函数分析
73 不同浓度和温度下TATB/PCTFE PBX的力学性能和结合能
731 计算模型和平衡结构
732 PCTFE浓度对TATB基/PCTFE PBX力学性能的影响
733 不同PCTFE浓度下TATB/PCTFE PBX的结合能
734 TATB/PCTFE PBX在不同温度下的力学性能和结合能
74 TATB/氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能
741 模型构建和计算方法
742 TATB/氟聚物的力学性能
743 TATB/氟聚物 PBX的结合能
744 TATB晶体和TATB/氟聚物PBX的爆炸性能
745 本节小结
75 温度对TATB和TATB/F2311PBX力学性能和结合能的影响
751 模型搭建和模拟细节
752 平衡判别和平衡结构
753 纯TATB和TATB/F2311在不同温度下的力学性能
754 温度对TATB/F2311PBX结合能的影响
755 本节小结
参考文献
第8章 RDX基PBX的结构和性能
81 RDX/氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能
811 计算方法、模型和平衡结构
812 RDX/氟聚物PBX的力学性能
813 RDX/氟聚物PBX的结合能
814 RDX/氟聚物PBX的爆炸性能
815 本节小结
82 温度对RDX/F2311 PBX力学性能和结合能的影响
821 计算方法、模型和平衡结构
822 温度对力学性能的影响
823 温度对结合能的影响
824 对相关函数分析
825 本节小结
83 RDX/PSPBX的结构、能量及其与感度的关系
831 MD模型搭建和模拟
832 感度与引发键最大键长（Lmax）的关系
833 感度与相互作用能的关系
834 本节小结
84 PBX9007的力学性能和结合能
841 模型搭建和平衡结构
842 弹性力学性能比较
843 结合能比较
参考文献
第9章 HMX基PBX的结构和性能（Ⅰ）
91 HMX/氟聚物PBX的结合能和力学性能
911 计算方法和细节
912 HMX/高聚物原子簇的MM和MO结合能
913 HMX晶体和HMX/氟聚物PBX的力学性能
914 本节小结
92 温度对HMX和HMX/F2311PBX力学性能和结合能的影响
921 考察力场实用性和平衡判别
922 温度对纯βHMX晶体力学性能的影响
923 温度对HMX/F2311 PBX结构参数和密度的影响
924 温度对HMX/F2311 PBX力学性能的影响
925 温度对HMX/F2311PBX 结合能的影响
93 HMX和 HMX/F2311 PBX的力学性能--不同温度NVT和常温下NPT研究
931 模拟方法和模型
932 HMX晶体和HMX基PBX的常温力学性能
933 不同温度下 HMX晶体的力学性能
934 不同温度下HMX基PBX的力学性能
935 HMX和HMX（100）/F2311 PBX的NPT常温力学性能
936 本节小结
参考文献
第10章 HMX基PBX的结构和性能（Ⅱ）
101 HMX/Estane 5703 PBX的界面作用和力学性能
1011 高分子、HMX和PBX的模型构建和模拟
1012 引发键键长分布和结合能
1013 HMX和HMX/Estane PBX的力学性能
1014 本节小结
102 以PEG和HTPB为黏结剂的HMX基PBX
1021 模型构建和模拟
1022 引发键键长分布和结合能
1023 HMX/HTPB和HMX/PEG PBX的力学性能
1024 本节小结
103 JOB9003四组分PBX的结构与性能
1031 模型搭建和模拟计算
1032 平衡结构和结合能
1033 力学性能比较
1034 爆热和爆速
1035 钝感剂的致钝机理
1036 本节小结
104 JO9159四组分PBX的结构和性能
1041 模型搭建和模拟计算
1042 JO9159 PBX中的界面作用和结合能
1043 JO9159 PBX等体系的力学性能
1044 JO9159 PBX等体系的爆热和爆速
1045 本节小结
参考文献
第11章 其他基混合炸药的结构和性能
111 εCL20/氟聚物PBX的力学和爆炸性能
1111 力场、模型和模拟平衡
1112 力学性能
1113 结合能
1114 爆炸性能
112 TNAD/氟聚物PBX的力学和爆炸性能
1121 模型搭建和晶胞参数比较
1122 力学性能
1123 结合能和爆炸性能
113 PETN基PBX的结合能和力学性能
1131 计算方法和模拟细节
1132 PETN/高聚物超分子的MM和MO结合能
1133 PETN和PETN/氟聚物 PBX的常温力学性能
1134 不同温度下的力学性能比较
1135 本节小结
114 PETN/TNT混合炸药的感度和力学性能
1141 模型构建和MD模拟
1142 感度与引发键最大键长的关系
1143 感度与相互作用能的关系
1144 力学性能比较
1145 本节小结
参考文献
第12章 晶体缺陷对炸药结构和性能的影响
121 HMX和HMX/HTPB PBX的晶体缺陷研究
1211 模型搭建和模拟计算
1212 力学性能比较
1213 爆炸性能比较
1214 电子结构和感度比较
1215 本节小结
122 缺陷对εCL20及其PBX力学性能和结合能的影响
1221 模型搭建和模拟
1222 力学性能
1223 结合能
123 缺陷对RDX晶体及其PBX感度的影响
1231 RDX晶体的位错、空位和掺杂缺陷
1232 完美和缺陷RDX晶体的感度比较
1233 完美和缺陷RDX（100）基PBX的感度
124 HMX掺杂（TATB）体系的力学性能和结合能
1241 模型、模拟和平衡判别
1242 HMX/TATB的力学性能
1243 HMX掺杂TATB体系在不同温度下的力学性能
1244 温度对HMX/TATB体系结合能的影响
1245 本节小结
参考文献
第13章 火药及其相关体系的结构和性能
131 几种简单火药模型体系的结构和性能
1311 模型搭建和模拟计算
1312 力学性能
1313 热力学性质
1314 爆热、爆速和爆压
1315 本节小结
132 聚环氧乙烷、聚四氢呋喃及其共聚醚的力学性能
1321 模型建立和模拟方法
1322 力学性能
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
1331 理论、方法和模型
1332 COMPASS力场对硝化甘油的适用性
1333 力学性能分析
1334 界面相互作用和结合能
1335 界面相互作用的本质
1336 本节小结
134 十种二组分高能体系的结构和性能
1341 计算模型和模拟细节
1342 结合能和相容性
1343 界面作用--对相关函数分析
1344 力学性能
1345 本节小结
135 推进剂/衬层的界面固化反应和力学性能
1351 模型构建、模拟细节和固化反应展示
1352 力学性能比较
1353 本节小结
参考文献
第14章 高能复合材料的理论设计
141 εCL20基PBX配方设计初探
1411 模型构建和模拟细节
1412 相容性的结合能判据
1413 安全性--致钝机理研究
1414 力学性能预示
1415 能量性质的定性评估
1416 本节小结
142 四种四组分高能体系的相容性和力学性能
1421 模型构建、MD模拟和平衡判别
1422 以结合能度量相容性
1423 力学性能
1424 本节小结
143 高能复合材料配方设计示例（Ⅰ）
1431 （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX五组分体系
1432 （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX/Al六组分体系
144 高能复合材料配方设计示例（Ⅱ）
1441 模型构建、MD模拟和平衡结构
1442 组分分子的浓度分布和迁移状况
1443 两种配方的力学性能比较
1444 两种配方的安全性能比较
1445 两种配方的相容性比较
1446 本节小结
参考文献
第15章 炸药晶体结构和性能的从头算MD研究
151 叠氮化银晶体的温度行为
1511 模拟方法
1512 径向分布函数
1513 晶体结构变化和分解
1514 电子结构
1515 速度自相关函数能谱
1516 本节小结
152 不同温度下εCL20的晶体结构和感度判别
1521 计算方法
1522 不同温度下εCL20晶体的能带结构
1523 不同温度下εCL20晶体的态密度
1524 εCL20晶体能带结构与感度的关联
1525 本节小结
153 冲击加载下三类炸药的引发分解机理
1531 模拟方法
1532 冲击加载HMX的引发分解机理
1533 冲击加载TATB的引发分解机理
1534 冲击加载PETN的引发分解机理
1535 本节小结
参考文献