含能材料冲击起爆机理的量子分子动力学研究

项目名称： 含能材料冲击起爆机理的量子分子动力学研究

项目编号： No.21203259

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李安阳

作者单位： 重庆邮电大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 对于含能材料在极端条件下爆轰这一快速剧烈反应，几十年来尽管许多实验与理论方法都致力于揭示其微观细节，但人们对其反应机理的了解却依然甚少。本项目建议发展一个高效且相对高精度量子分子动力学模型模拟含能材料冲击起爆的过程。该模型是一种直接动力学模拟方法，即不预先构建势能面，体系的能量和作用于原子核的力采取随用随算（on the fly）模式。体系的电子结构计算选用基于紧束缚近似的密度泛函方法（DFTB），对冲击波的描述选择多尺度近似方法，该方法在长时间尺度的模拟中比传统方法快几个数量级，模拟时间可长达几个纳秒。模拟结果将呈现反应中化学和物理变化过程，给出从反应物到产物的化学反应方式、热力学性质随时间变化等详细信息，以阐明分解爆炸机理。本项目的研究将为现有含能材料的改进，新型含能材料的筛选、设计、优化等提供先期的理论预测和科学依据。

中文关键词： 含能材料；分子动力学模拟；冲击起爆；MSST；DFTB

英文摘要： Despite decades of research, the microscopic details and extreme states of matter found within a detonating high explosive have yet to be elucidated. To simulate the process of shock initiation of energetic materials, the development of an efficient and r

英文关键词： Energetic Material；Molecular Dynamics Simulation；Shock Initiation；MSST；DFTB