[发明专利]一种RDX基多组分含能复合物的模拟方法

权利要求书

1.一种RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，多组分包含RDX、油、石蜡、Al和IPN/AP，具体步骤如下：

步骤1、确定RDX基复合物所含的组分及各组分所占的质量分数，设置复合物体系的预计总原子数，计算得到各组分需要的分子数目；

步骤2、构建RDX、AP和Al晶体的单胞结构，然后将各晶体的单胞结构进行扩展成为5×5×5的超胞；

步骤3、以步骤2中构建的超胞质心为中心，结合步骤1得到的对应组分需要的分子数目，选择球状RDX、AP、Al团簇模型备用；

步骤4、构建C₁₃H₂₈直链烷烃代表油、C₂₆H₅₄直链烷烃代表石蜡，然后依次进行高低压动力学处理，以获得油和石蜡各自的平衡结构模型备用；构建IPN分子结构模型备用；

步骤5、按照步骤1得到的各组分需要的分子数目，依次将步骤3和步骤4得到的各组分模型加入到一个周期箱中，然后逐次压缩该周期箱，每次压缩均进行动力学平衡，直至各组分充满该周期箱，最后进行高低压动力学处理，得到平衡的RDX基多组分含能复合物稳定初始结构模型；

步骤6、对RDX基多组分含能复合物稳定初始结构模型依次在不同温度下进行2ns的分子动力学模拟，其中前1ns用于获得体系稳定平衡，后1ns用于收集轨迹分析性能；

步骤1中所述各组分需要的分子数目计算公式如下：

设各组分相对分子质量为M_i，各组分分子中含有的原子数目为A_i，各组分的质量分数为w_i，i代表对应各组分的编号且i＝1,2,3……，复合物体系的预计总原子数为T，各组分需要的分子数目为X_i，则根据：

∑A_iX_i＝T

得到

2.根据权利要求1所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，步骤2所述构建RDX、AP和Al晶体的单胞结构，然后将各晶体的单胞结构进行扩展成为5×5×5的超胞，具体为：

使用材料建模计算程序Materials Studio，构建RDX、AP和Al晶体的单胞结构，然后依次使用Build、Symmetry、Supercell功能将各晶体的单胞结构进行扩展成为5×5×5的超胞。

3.根据权利要求1所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，步骤3所述选择球状RDX、AP、Al团簇模型备用，所选球状RDX、AP、Al团簇模型的半径为

4.根据权利要求1所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，步骤4所述进行高低压动力学处理，即先在1GPa高压下进行动力学，紧接着在0.0001GPa低压下进行动力学。

5.根据权利要求1所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，步骤5所述按照步骤1得到的各组分需要的分子数目，依次将步骤3和步骤4得到的各组分模型加入到一个周期箱中，然后逐次压缩该周期箱，每次压缩均进行动力学平衡，直至各组分充满该周期箱，具体为：

按照步骤1得到的各组分需要的分子数目，依次将步骤3和步骤4得到的各组分模型加入到边长为的周期箱中，然后以为梯度逐次压缩周期箱，每次压缩均进行动力学平衡，直至周期箱边长为各组分充满周期箱。

6.根据权利要求1所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，步骤6所述对RDX基多组分含能复合物稳定初始结构模型依次在不同温度下进行2ns的分子动力学模拟，其中分子动力学模拟采用Materials Studio程序的Discover模块实现，对于不同温度下的动力学模拟，均采用上一研究温度RDX基多组分含能复合物的最后构象作为初始结构。

7.根据权利要求1或6所述的RDX基多组分含能复合物的模拟方法，其特征在于，所述对RDX基多组分含能复合物稳定初始结构模型依次在不同温度下进行2ns的分子动力学模拟，温度分别设置为195K、245K、295K、335K和365K。