本文主要研究内容
作者贺巧鑫（2019）在《ReaxFF MD模拟结果的化学反应网络自动构建及可视化》一文中研究指出：反应分子动力学(ReaxFF MD)是一种极具潜力可应用于模拟较大规模分子体系(>10,000个原子)化学反应的新方法。大规模ReaxFF MD模拟得到的原子轨迹和键级信息中蕴含着复杂的化学反应信息,人工分析机理并不现实。作者课题组开发的国际上首个反应分子动力学分析与可视化工具VARxMD,可从模拟结果中自动获取物种信息和详细的化学反应列表,并实现了基于子结构等特征对反应物种及其参与的反应进行自动分类。本工作在此基础上,进一步扩展了对指定起始反应物与目标产物之间的所有反应路径进行搜索,进而自动构建化学反应网络的功能。论文主要包括以下内容:(1)针对ReaxFF MD模拟结果提出基于VARxMD分析得到的反应列表和基于原子自动识别反应路径的两种策略。基于VARxMD分析得到的反应列表的构建策略需基于完整的反应列表且搜索目标的设定单一。相较之下,基于原子的反应路径搜索和反应网络构建策略可支持多对象搜索、且搜索得到的反应网络更加完整。(2)设计并实现了三种反应路径搜索方式,分别为仅指定起始反应物向前搜索其消耗路径、仅指定目标产物向后搜索其生成路径和同时指定起始反应物和目标产物搜索两者之间的所有反应路径,并设计了支持指定原子、化学键、分子和物种等多对象作为起始反应物或目标产物的基于原子进行反应路径搜索的算法,有利于研究者从多角度探索反应机理。反应路径搜索算法的实现基于宽度优先搜索策略,可根据指定的搜索目标,搜索得到目标在特定时间范围内的反应路径,并可进一步分析反应路径,总结出有规律的反应机理。(3)选用合适的有向图布局算法,即Sugiyama算法,并基于Qt的视图框架实现了化学反应网络的可视化。在此基础上,分别实现了基于物种合并的化学反应网络和未经合并的含时反应路径图的可视化显示。基于Qt的信号与槽机制实现了网络图的交互功能,有利于获得化学反应网络中蕴含的丰富的物种与化学反应信息。本论文在VARxMD已有的功能基础上扩展其反应路径自动追溯、构建化学反应网络的功能。随着方法的逐步完善,本文扩展的化学反应网络构建功能有望被采用ReaxFF MD方法进行模拟的研究人员广泛使用。
Abstract
fan ying fen zi dong li xue (ReaxFF MD)shi yi chong ji ju qian li ke ying yong yu mo ni jiao da gui mo fen zi ti ji (>10,000ge yuan zi )hua xue fan ying de xin fang fa 。da gui mo ReaxFF MDmo ni de dao de yuan zi gui ji he jian ji xin xi zhong wen han zhao fu za de hua xue fan ying xin xi ,ren gong fen xi ji li bing bu xian shi 。zuo zhe ke ti zu kai fa de guo ji shang shou ge fan ying fen zi dong li xue fen xi yu ke shi hua gong ju VARxMD,ke cong mo ni jie guo zhong zi dong huo qu wu chong xin xi he xiang xi de hua xue fan ying lie biao ,bing shi xian le ji yu zi jie gou deng te zheng dui fan ying wu chong ji ji can yu de fan ying jin hang zi dong fen lei 。ben gong zuo zai ci ji chu shang ,jin yi bu kuo zhan le dui zhi ding qi shi fan ying wu yu mu biao chan wu zhi jian de suo you fan ying lu jing jin hang sou suo ,jin er zi dong gou jian hua xue fan ying wang lao de gong neng 。lun wen zhu yao bao gua yi xia nei rong :(1)zhen dui ReaxFF MDmo ni jie guo di chu ji yu VARxMDfen xi de dao de fan ying lie biao he ji yu yuan zi zi dong shi bie fan ying lu jing de liang chong ce lve 。ji yu VARxMDfen xi de dao de fan ying lie biao de gou jian ce lve xu ji yu wan zheng de fan ying lie biao ju sou suo mu biao de she ding chan yi 。xiang jiao zhi xia ,ji yu yuan zi de fan ying lu jing sou suo he fan ying wang lao gou jian ce lve ke zhi chi duo dui xiang sou suo 、ju sou suo de dao de fan ying wang lao geng jia wan zheng 。(2)she ji bing shi xian le san chong fan ying lu jing sou suo fang shi ,fen bie wei jin zhi ding qi shi fan ying wu xiang qian sou suo ji xiao hao lu jing 、jin zhi ding mu biao chan wu xiang hou sou suo ji sheng cheng lu jing he tong shi zhi ding qi shi fan ying wu he mu biao chan wu sou suo liang zhe zhi jian de suo you fan ying lu jing ,bing she ji le zhi chi zhi ding yuan zi 、hua xue jian 、fen zi he wu chong deng duo dui xiang zuo wei qi shi fan ying wu huo mu biao chan wu de ji yu yuan zi jin hang fan ying lu jing sou suo de suan fa ,you li yu yan jiu zhe cong duo jiao du tan suo fan ying ji li 。fan ying lu jing sou suo suan fa de shi xian ji yu kuan du you xian sou suo ce lve ,ke gen ju zhi ding de sou suo mu biao ,sou suo de dao mu biao zai te ding shi jian fan wei nei de fan ying lu jing ,bing ke jin yi bu fen xi fan ying lu jing ,zong jie chu you gui lv de fan ying ji li 。(3)shua yong ge kuo de you xiang tu bu ju suan fa ,ji Sugiyamasuan fa ,bing ji yu Qtde shi tu kuang jia shi xian le hua xue fan ying wang lao de ke shi hua 。zai ci ji chu shang ,fen bie shi xian le ji yu wu chong ge bing de hua xue fan ying wang lao he wei jing ge bing de han shi fan ying lu jing tu de ke shi hua xian shi 。ji yu Qtde xin hao yu cao ji zhi shi xian le wang lao tu de jiao hu gong neng ,you li yu huo de hua xue fan ying wang lao zhong wen han de feng fu de wu chong yu hua xue fan ying xin xi 。ben lun wen zai VARxMDyi you de gong neng ji chu shang kuo zhan ji fan ying lu jing zi dong zhui su 、gou jian hua xue fan ying wang lao de gong neng 。sui zhao fang fa de zhu bu wan shan ,ben wen kuo zhan de hua xue fan ying wang lao gou jian gong neng you wang bei cai yong ReaxFF MDfang fa jin hang mo ni de yan jiu ren yuan an fan shi yong 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)的贺巧鑫，发表于刊物中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019-07-18论文，是一篇关于反应分子动力学论文,化学反应机理论文,反应路径论文,化学反应网络论文,中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019-07-18论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
标签：反应分子动力学论文; 化学反应机理论文; 反应路径论文; 化学反应网络论文; 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)2019-07-18论文;