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反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟结果分析工具VARxMD 被引量：12
1
作者 刘健 李晓霞 +5 位作者 郭力 郑默 韩君易 袁小龙 聂峰光 刘晓龙 《计算机与应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期641-647,共7页
反应分子动力学（ReaxFF MD）是一种很有潜力研究较大体系（＞1000个原子）复杂化学反应的方法.国际上现有的ReaxFFMD模拟结果分析工具无法让用户了解所模拟的过程中发生的化学反应细节,对于规模小或简单的反应体系进行人工分析还可以接... 反应分子动力学（ReaxFF MD）是一种很有潜力研究较大体系（＞1000个原子）复杂化学反应的方法.国际上现有的ReaxFFMD模拟结果分析工具无法让用户了解所模拟的过程中发生的化学反应细节,对于规模小或简单的反应体系进行人工分析还可以接受,但对于原子规模达到～1000-～10000的大体系模拟,反应分析功能的缺乏,将使研究者对反应机理的分析陷入困境.本文研发的反应分子动力学分析与可视化工具VARxMD（Visualization and Analysis of ReaxFF Molecular Dynamics）,它是国际上第一个实现对ReaxFF MD模拟轨迹进行化学反应自动分析的工具.VARxMD是基于Qt/VTK和其它第三方库研发的跨平台图形用户界面程序,借助化学信息学的化学结构处理方法,对ReaxFF MD模拟结果轨迹中的原子、物种、成断键的分析,并结合数据可视化和分子片段结构可视化,实现对ReaxFF MD模拟结果的深度分析,可获得模拟过程中完整的化学反应信息.VARxMD已应用于煤热解和聚乙烯等复杂分子体系热解的化学反应机理探索,且VARxMD具有通用性,有望被应用于更多的体系. 展开更多
关键词 反应分子动力学 varxmd 化学反应分析与可视化 化学反应机理 化学信息学
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ReaxFF MD模拟的物种和化学反应自动分类及可视化 被引量：11
2
作者 韩君易 李晓霞 +6 位作者 郭力 郑默 乔显杰 刘晓龙 高明杰 张婷婷 韩嵩 《计算机与应用化学》 CAS 2015年第5期519-526,共8页
反应分子动力学(ReaxFF MD)是一种可模拟大规模反应分子体系(>1000原子)的方法,已获得大量应用。本文针对国际上现有的ReaxFF MD模拟平台缺乏从模拟结果中分析反应机理能力的现状,为国际上首个ReaxFF MD模拟结果化学反应分析及可视... 反应分子动力学(ReaxFF MD)是一种可模拟大规模反应分子体系(>1000原子)的方法,已获得大量应用。本文针对国际上现有的ReaxFF MD模拟平台缺乏从模拟结果中分析反应机理能力的现状,为国际上首个ReaxFF MD模拟结果化学反应分析及可视化工具VARxMD进一步扩展建立了模拟体系的物种自动分类和反应分类能力。本文阐述基于化学结构特征等多种分类规则对ReaxFF MD模拟体系中化学结构复杂、数量众多的物种和化学反应进行自动分类和可视化的策略和方法。通过建立一套灵活的分类规则构建机制,可帮助研究者自主定义和组合考察对象的特征,以建立满足多重目标的分类规则。实现了基于反应体系的物种组成、化学结构、性质等特征的物种自动分类;以此为基础,进一步实现了基于化学反应的组成物种、反应官能团等特征信息的化学反应自动分类方法。为考察ReaxFF MD反应体系的演变规律和具体的反应行为,将物种分类及反应分类所获的对象集合视作一个整体进行化学计量统计,实现了考察对象集合随时间变化趋势的图形化显示,以及指定原子、键、官能团、分子片段、物种的反应路径细节的2D和3D可视化观察。VARxMD独特的物种分类能力在利用ReaxFF MD模拟煤热解反应机理、揭示煤热解不同类别产物的演变趋势方面发挥了关键作用。 展开更多
关键词 反应分子动力学 varxmd 反应分类 物种分类 化学反应机理
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煤热解模拟新方法—ReaxFF MD的GPU并行与化学信息学分析 被引量：5
3
作者 李晓霞 郑默 +4 位作者 韩君易 郭力 刘晓龙 乔显杰 袁小龙 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期373-382,共10页
针对Reax FF MD模拟煤热解反应机理存在的模拟计算效率和化学反应分析能力缺乏这两个关键问题,本课题组提出将GPU(graphics processing unit)高性能计算与化学信息学分析相结合的新方法,建立了国际上首个基于GPU的Reax FF MD程序系统GMD... 针对Reax FF MD模拟煤热解反应机理存在的模拟计算效率和化学反应分析能力缺乏这两个关键问题,本课题组提出将GPU(graphics processing unit)高性能计算与化学信息学分析相结合的新方法,建立了国际上首个基于GPU的Reax FF MD程序系统GMD-Reax及国际上首个Reax FF MD模拟的化学反应分析系统VARx MD,大幅提升了Reax FF MD计算大规模煤分子模型的计算能力,实现了煤热解模拟结果中复杂反应的直接分析.利用该方法可将反映复杂煤结构特点的大规模煤分子模型作为一个整体进行Reax FF MD的模拟,所获得的煤热解主要产物随温度和时间演变的趋势及煤热解详细的化学反应信息,是实验方法或其他计算方法难以得到的.因此本课题组认为GPU并行与化学信息学分析相结合的Reax FF MD模拟新方法为从分子层次上系统认识煤热解转化过程的复杂化学反应机理提供了可能. 展开更多
关键词 REAXFF MD GMD-Reax varxmd 煤热解 化学反应分析 GPU高性能计算 反应机理
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ReaxFF MD模拟结果分析中化学反应路径网络的发现 被引量：3
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作者 贺巧鑫 任春醒 +4 位作者 李晓霞 郭力 张婷婷 高明杰 韩嵩 《计算机与应用化学》 CAS 北大核心 2019年第4期299-303,共5页
反应分子动力学(ReaxFFMD)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。利用作者课题组开发的反... 反应分子动力学(ReaxFFMD)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。利用作者课题组开发的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,并提供了基于子结构等特征对反应物种及其参与的反应进行分类。本工作在此基础上,进一步扩展了对指定起始反应物物种与目标产物物种之间的所有反应路径的搜索、并构建化学反应网络的功能。本文概要介绍反应路径的搜索策略,并以含能材料CL-20热分解生成N2产物为例,介绍了反应路径搜索得到的反应路径及其交互式可视化的应用。 展开更多
关键词 ReaxFF MD varxmd 反应路径 化学反应网络
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