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基于平衡分子动力学模拟的 $\beta$-HMX 热导率张量随压力和温度的变化关系

材料科学 2023-09-18 v1

摘要

我们应用 Green-Kubo(G-K)方法,通过平衡分子动力学(MD)模拟获得 β\beta-1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(β\beta-HMX)的热导率张量随压力和温度的变化关系。即使对于较长(120 ns)的累积模拟时间,直接应用 G-K 公式也表现出积分热导率值收敛缓慢。为部分缓解此缓慢收敛,我们应用了最近实现的数值流程 [Int. J. Heat Mass Trans. 188, 122647 (2022)],该流程涉及对 MD 计算的 G-K 热流进行物理上合理的滤波,并将积分的随时间变化的热导率拟合到具有物理动机的双指数函数。热导率张量在压力 1 atm P \leq P \leq 30 GPa 和温度 300 K T\leq T \leq 900 K 下确定。热导率 καβ(T,P){\kappa}^{\alpha \beta} (T,P) 随压力增大而增大,在所考虑区间内约增加一个数量级,并随温度升高而减小。将 MD 预测与实验及其他理论确定的 β{\beta}-HMX 热导率值进行比较。提出了一种简单的半经验拟合形式,可捕捉所研究压力和温度区间内 καα(T,P)\kappa^{\alpha \alpha} (T,P) 的行为。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.08563,
  title  = {Thermal conductivity tensor of $\beta$-HMX as a function of pressure and temperature from equilibrium molecular dynamics simulations},
  author = {Andrey Pereverzev and Tommy Sewell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.08563},
  year   = {2023}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:2110.08914