ReaxFF力场方法及其在含能材料中应用的研究进展

作者：宋亮; 梅争; 张天成; 周素芹^*; 居学海

来源：火炸药学报, 2023, 46(06): 465-483.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202211009

• 量子化学
• 含能材料
• ReaxFF力场优化
• 分子模拟
• 理论计算

从ReaxFF分子动力学在含能材料领域的研究出发，聚焦于研究ReaxFF力场的构成和发展、力场优化方法和应用等方面。在力场开发方法方面，对局域优化方法和全局优化方法进行了重点介绍，其中多目标进化策略、增强的粒子群优化算法和基于神经网络等开发策略均有所涵盖。ReaxFF力场在含能材料模拟中的应用主要集中于探索微观结构反应性、动态演化、初始化学分解路径以及中间和稳定产物分布。根据外部条件不同而分为加热和加压、冲击加载、激光和电场等应用场景。研究主体涉及单质/共混/共晶炸药、含有缺陷炸药以及金属复合炸药。最后，针对ReaxFF的准确性和迁移性进行了展望，认为在人工智能框架下的ReaxFF反应力场训练可以大幅提高其在复杂反应中的准确性。在连续体仿真模型中，若将其局域反应度等关键指标的唯象规律替换为基于ReaxFF的反应规律，将是实现一个包含力学和化学动力学响应耦合的多尺度全流程仿真计算的重要途径。附参考文献134篇。

• 单位
  南京理工大学; 淮阴工学院; 湖南云箭集团有限公司