ReaxFF MD模擬結(jié)果的化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)自動構(gòu)建及可視化
發(fā)布時間:2022-02-16 10:01
反應(yīng)分子動力學(xué)(ReaxFF MD)是一種極具潛力可應(yīng)用于模擬較大規(guī)模分子體系(>10,000個原子)化學(xué)反應(yīng)的新方法。大規(guī)模ReaxFF MD模擬得到的原子軌跡和鍵級信息中蘊含著復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)信息,人工分析機理并不現(xiàn)實。作者課題組開發(fā)的國際上首個反應(yīng)分子動力學(xué)分析與可視化工具VARxMD,可從模擬結(jié)果中自動獲取物種信息和詳細的化學(xué)反應(yīng)列表,并實現(xiàn)了基于子結(jié)構(gòu)等特征對反應(yīng)物種及其參與的反應(yīng)進行自動分類。本工作在此基礎(chǔ)上,進一步擴展了對指定起始反應(yīng)物與目標產(chǎn)物之間的所有反應(yīng)路徑進行搜索,進而自動構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的功能。論文主要包括以下內(nèi)容:(1)針對ReaxFF MD模擬結(jié)果提出基于VARxMD分析得到的反應(yīng)列表和基于原子自動識別反應(yīng)路徑的兩種策略。基于VARxMD分析得到的反應(yīng)列表的構(gòu)建策略需基于完整的反應(yīng)列表且搜索目標的設(shè)定單一。相較之下,基于原子的反應(yīng)路徑搜索和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建策略可支持多對象搜索、且搜索得到的反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)更加完整。(2)設(shè)計并實現(xiàn)了三種反應(yīng)路徑搜索方式,分別為僅指定起始反應(yīng)物向前搜索其消耗路徑、僅指定目標產(chǎn)物向后搜索其生成路徑和同時指定起始反應(yīng)物和目標產(chǎn)物搜索兩者之...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.4?VARxMD的化學(xué)反應(yīng)列表及其對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)索弓丨表示例??Figure?2.4?An?example?of?reaction?list?and?the?corresponding?re?
若僅指定反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的起點或者終點,即指定mols?(mols為起始反應(yīng)物分子??集合或者目標產(chǎn)物分子集合),則可進行向前搜索或向后搜索的反應(yīng)路徑遍歷。??圖3.6展示了向前搜索或向后搜索ReaxFF?MD模擬體系中一組分子集合之間反??應(yīng)路徑算法的偽代碼
圖3.14?Qt的視圖框架1521??Figure?3.14?Scheme?for?Qt?viewer1521??圖3.15展示了本論文采用Qt的視圖框架進行ReaxFF?MD模擬分析獲得的??化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進行可視化顯示程序中的類繼承關(guān)系,本工作定義的新類包括化學(xué)??反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)類network,反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含的節(jié)點類(Node)和邊類(Edge),在圖3.15??中以黃色的矩形表不。為了利用Qt的視圖框架,nework繼承自QGraphicsView,??反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含的節(jié)點(Node)和邊(Edge)均繼承自QGraphicsItem,可以顯不??在任意視圖窗口中。據(jù)Qt的官方說明手冊[42],此視圖框架可以處理數(shù)個到數(shù)萬??個項,并允許用戶單擊、拖動和選取項,在Graphics?View框架中,通過二元空??間劃分樹(Binary?Space?Partitioning,BSP)提供快速的圖元查找,能夠?qū)崟r地
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CL-20熱分解反應(yīng)機理的ReaxF F分子動力學(xué)模擬(英文)[J]. 任春醒,李曉霞,郭力. 物理化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[2]RP-3高溫氧化初始階段反應(yīng)機理的ReaxFF MD模擬[J]. 劉曉龍,李曉霞,韓嵩,喬顯杰,鐘北京,郭力. 物理化學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[3]ReaxFF MD模擬的物種和化學(xué)反應(yīng)自動分類及可視化[J]. 韓君易,李曉霞,郭力,鄭默,喬顯杰,劉曉龍,高明杰,張婷婷,韓嵩. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2015(05)
[4]反應(yīng)分子動力學(xué)(ReaxFF MD)模擬結(jié)果分析工具VARxMD[J]. 劉健,李曉霞,郭力,鄭默,韓君易,袁小龍,聶峰光,劉曉龍. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2014(06)
本文編號:3627773
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.4?VARxMD的化學(xué)反應(yīng)列表及其對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)索弓丨表示例??Figure?2.4?An?example?of?reaction?list?and?the?corresponding?re?
若僅指定反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的起點或者終點,即指定mols?(mols為起始反應(yīng)物分子??集合或者目標產(chǎn)物分子集合),則可進行向前搜索或向后搜索的反應(yīng)路徑遍歷。??圖3.6展示了向前搜索或向后搜索ReaxFF?MD模擬體系中一組分子集合之間反??應(yīng)路徑算法的偽代碼
圖3.14?Qt的視圖框架1521??Figure?3.14?Scheme?for?Qt?viewer1521??圖3.15展示了本論文采用Qt的視圖框架進行ReaxFF?MD模擬分析獲得的??化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)進行可視化顯示程序中的類繼承關(guān)系,本工作定義的新類包括化學(xué)??反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)類network,反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含的節(jié)點類(Node)和邊類(Edge),在圖3.15??中以黃色的矩形表不。為了利用Qt的視圖框架,nework繼承自QGraphicsView,??反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含的節(jié)點(Node)和邊(Edge)均繼承自QGraphicsItem,可以顯不??在任意視圖窗口中。據(jù)Qt的官方說明手冊[42],此視圖框架可以處理數(shù)個到數(shù)萬??個項,并允許用戶單擊、拖動和選取項,在Graphics?View框架中,通過二元空??間劃分樹(Binary?Space?Partitioning,BSP)提供快速的圖元查找,能夠?qū)崟r地
【參考文獻】:
期刊論文
[1]CL-20熱分解反應(yīng)機理的ReaxF F分子動力學(xué)模擬(英文)[J]. 任春醒,李曉霞,郭力. 物理化學(xué)學(xué)報. 2018(10)
[2]RP-3高溫氧化初始階段反應(yīng)機理的ReaxFF MD模擬[J]. 劉曉龍,李曉霞,韓嵩,喬顯杰,鐘北京,郭力. 物理化學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[3]ReaxFF MD模擬的物種和化學(xué)反應(yīng)自動分類及可視化[J]. 韓君易,李曉霞,郭力,鄭默,喬顯杰,劉曉龍,高明杰,張婷婷,韓嵩. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2015(05)
[4]反應(yīng)分子動力學(xué)(ReaxFF MD)模擬結(jié)果分析工具VARxMD[J]. 劉健,李曉霞,郭力,鄭默,韓君易,袁小龍,聶峰光,劉曉龍. 計算機與應(yīng)用化學(xué). 2014(06)
本文編號:3627773
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