简介:在对木聚糖来源及其结构进行分类比较的基础上,采用分子动力学模拟方法及MaterialsStudio4.0软件对蔗渣木聚糖及木糖单元等进行微观模拟计算.通过原子净电荷、电子密度和Fukui函数分析等分析方法,对蔗渣木聚糖的木糖单元进行结构优化,得到了蔗渣木聚糖的木糖单元优化构型的键长、键角和电荷密度.木糖单元原子的Hirshfeld净电荷与Fukui函数分析数据表明,木糖单元的活性中心主要在C(3)上的羟基位置,且羟基氧原子易受亲电试剂的攻击,羟基氢原子易受亲核试剂的攻击.对蔗渣木聚糖单分子链及无定形结构进行模拟,得到了蔗渣木聚糖的微观结构模型,显示蔗渣木聚糖分子具有链状结构,大致呈螺旋状.获得了蔗渣木聚糖的最优化无定形结构,并通过计算得到了其最优化无定形结构的X射线衍射图谱.研究结果为系统探讨蔗渣木聚糖及其衍生物的结构与性能关系奠定了基础.
简介:用分子动力学方法,采用Lennard-Jones势函数对空气的物理性质进行了模拟计算.在模拟过程中,针对气体的特点,应用了对系统动能和动量的控制,以及双原子分子的旋转计算.模拟了不同高度下空气压强的变化,并计算了在标准大气压下空气温度和密度不同时黏度的变化.结果表明,用分子动力学方法模拟得到的空气物理参数与实测数据吻合较好.
简介:分子动力学技术在冲击诱导爆轰领域的应用正在为爆轰相关的物理化学过程带来新的理解。反应力场(ReaxFF)、反应经验键级(REBO)以及反应态加和(RSS)势函数作为从分子层面上揭示冲击起爆内在机制的强有力模型工具,已用在冲击诱导分解研究中观察到初始分子结构的取向相对冲击波传播方向的不同而会呈现不同的响应,受冲击的分子在平动和转动之间转换的同时传递能量。对非均质含能材料冲击起爆的分子模拟则多集中在空洞塌陷和非均质界面的热点成长等问题上。另外,用分子动力学技术对凝聚相爆轰的稳定性进行研究,论证了活化能和爆轰稳定性的关系,并得到二维拱顶石结构和三维湍流图像。就冲击诱导分解、热点机制以及爆轰稳定性在微观层面上的研究加以综述,并试图为理解冲击起爆现象提供补充和思考。
简介:垫层材料在装置中常常填充部件与部件之间的间隙,并对某些部件起保护作用,垫层在以前的使用中是采用双面胶带进行粘贴,目前采用了在垫层表面表糊压敏胶的工艺以代替双面胶,由于压敏胶直接表糊在垫层表面,对垫层力学性能的影响就成为生产和使用单位关注的重点之一。研究了垫层带胶前后的厚度、压缩应力应变曲线、压缩应力松弛等性能的变化,研究结果表明:垫层涂胶后,厚度(包括胶层)比不涂胶的厚度略小0.01112111、垫层涂胶后压缩性能变硬、压缩永久变形增大、在相同应力下,应变略小2%-4%,影响最大的是应力松弛,带胶垫层的应力松弛超过了25%。
简介:纳米孔隙内气体流动的理论预测对气体微流控器件的设计和制造具有重要的理论指导作用,文章采用分子动力学方法研究了氮气、氧气和二氧化碳混合气体在平行壁纳米孔隙内的剪切流动特性和边界滑移特性.研究结果表明:随着加入二氧化碳比例的不断增加,混合气体滑移速度不断增大,并且当二氧化碳的比例低于20%时,混合气体流动速度沿孔隙宽度方向呈线性分布;而当比例达到40%后,其速度轮廓将呈现非线性趋势.当二氧化碳所占比例为20%时,随着孔隙宽度的增加,混合气体的整体边界滑移随之减小.探究了混合气体密度和气-固耦合强度对混合气体流动及边界滑移的影响机理.发现随着混合气体密度的减小,气流边界滑移增大;随着气-固界面耦合强度的增强,边界气体分子易被吸附而出现黏滑运动,气体分子在边界处的积聚现象增强,剪切应变率增大,边界滑移减小.
简介:临近空间位于航天器人轨与返回的必经区域,也是临近空间髙超声速飞行器长航时飞行空域,空间环境的特殊性决定了飞行器在穿越时必须考虑稀薄大气环境对飞行器气动力防隔热通讯及控制的影响.Boltzmann方程作为描述气体分子速度分布函数演化规律的微分一积分形式,在一定条件下能够描述从自由分子流到连续流全流域流动现象.作为Boltzmann方程的宏观表达形式,矩方程这一经典流体力学方程形式涵盖了Euler方程N-S方程Burnett方程SuperBumett方程及近年来发展的广义流体力学方程一非线性本构关系模型等.由于成熟的CFD数值计算理论及有限矩方程较髙的计算效率,滑移过渡流矩方法相比粒子仿真与Boltzmann模型方程方法具有十分显著的优势和巨大的工程应用潜力.因此,对近年来传统及新型矩方法研究所取得的进展进行归纳总结,并针对关键科学问题开展理论与数值计算方法研究,具有十分重要的理论与工程应用价值.