基于分子模拟技术研究来源于嗜热地衣芽孢杆菌葡聚糖酶的活性位点

为研究来源于嗜热地衣芽孢杆菌葡聚糖酶与底物的识别机制,本文通过利用分子对接、分子动力学模拟和MM-PBSA计算的方法研究了葡聚糖酶与二聚糖小分子之间的作用机制,试验结果表明,葡聚糖酶与底物的接触数较大并且距离较少,这说明其结合较为紧密;通过能量拆分,我们可以得出,Gly46、Leu63、Gln67、Tyr68、His73、Thr124、Gly125和Gln129是对结合二聚糖的关键氨基酸残基,并且His73和Thr124与二聚糖分子形成了较为稳定的氢键,这将有助于葡聚糖酶与底物的结合。本研究以期为葡聚糖酶分子结构后续的理性改造和高效利用提供有力依据。     

温度对碳纳米管增强纳米蜂窝镍力学性能的影响

选取含质量分数为5.22‰碳纳米管(CNT)为代表,通过分子动力学(MD)研究了温度对纳米蜂窝镍(NNHC)和CNT增强纳米蜂窝镍(CRNNHC)在径向拉伸、径向压缩、轴向拉伸和轴向压缩下力学性能的影响。结果表明,NNHC和CRNNHC的弹性模量(E)和最终应力(σu)对温度较为敏感,都随温度升高呈近似线性下降。相比于NNHC,不同温度下CNT的添加对CRNNHC径向力学性能的增强效果并不明显,而对其轴向力学性能则起到了良好的增强作用。CRNNHC轴向拉伸与压缩时的弹性模量提升幅值分别为6.4%～10%与9%～12%,最终应力提升幅值分别为1.5%～5.3%与10%～14%。研究表明,不同温度下CRNNHC沿轴向变形的力学性能普遍要优于沿径向变形的力学性能,也预示着轴向变形时CNT被破坏前吸收的能量相对较多。     

面接触下水合羟乙基纤维素的润滑特性研究

以羟乙基纤维素(HEC)作为水基润滑添加剂,研究面接触条件下HEC润滑液的润滑特性。采用红外光谱仪分析HEC化学组成,结合分子动力学模拟分析HEC与水分子的相互作用,采用白光干涉三维表面形貌仪测量试样的表面形貌,借助微摩擦磨损试验机(UMT-2)探究转速、载荷、质量分数对润滑液润滑特性的影响。结果表明:HEC可以与水分子形成中、高强度的氢键;转速变化在摩擦副入口处对润滑液的成膜过程产生影响,进入摩擦副的润滑膜可以保持稳定的润滑状态,摩擦因数随转速增大几乎不变;增大载荷,润滑液在摩擦副间分布更加均匀,提升润滑性能,摩擦因数随载荷增大而减小;随润滑液质量分数增大,摩擦因数先减小后增大,质量分数为1.00%时摩擦因数最小。提出羟乙基纤维素水基润滑模型,模型包括水分子层和水合羟乙基纤维素层,其中水合羟乙基纤维素层起主要作用。     

金刚石膜的计算机虚拟制备技术中的分子动力学模拟

综述了近年来金刚石薄膜形成过程的分子动力学（Molecular Dynamics，简称MD）模拟研究，详细地阐述了原子间相互作用势的选取，总结了不同沉积条件下MD的计算模型和几种典型情况下的模拟结果。研究表明：在原子尺度上，MD方法能较全面地提供有关膜生长的信息，对进一步了解金刚石膜形成的微观机制以及为细观层次仿真提供基本信息均具有重要意义。     

基于镶嵌原子势的纯Al快速凝固过程分子动力学模拟

采用镶嵌原子势（ＥＡＭ）和分子动力学方法模拟了纯Ａｌ的液态，过冷液态和非晶态的微观结构采用键取向序和对分析方法考察了结构和结构转变的特征     

Molecular Dynamic Simulation of Lattice Distortion Region Produced by Rounded Grain Boundary in Nanocrystalline Materials

The distortion structure in nanocrystalline NiAl is studied using molecular dynamics simulation.The rounded grain boundaries in these nanograins are a direct source for the observed lattice distortion.The change of grain size affects directly the volume fraction of the distorted lattice in the nanograin.     

贵金属Au冷却过程的分子动力学研究

通过分子动力学方法研究了不同冷速下金属Au在温度2000－300K之间的冷却过程，考察了Au的结构变化特点，给出了金属Au冷却过程微观结构转变的重要信息，并从能量转化的角度对结果进行了说明。     

位错芯重构缺陷对于Si中位错运动的影响

为了研究晶格常数不匹配的异质结SiGe/Si生长过程中低温缓冲层内缺陷对位错运动的影响,使用位错偶极子模型在Si晶体内建立了一对30°部分位错,和导致30°部分位错运动的弯结结构,以及位错芯重构缺陷(RD)与弯结组合而生成的弯结-RD结构.通过分子动力学模拟,使用Parrnello-Rahmman方法施加剪应力促使位错运动,得到了左右弯结-RD结构在迁移过程中的8种稳定构型,并且使用NEB方法和紧束缚势计算了纯弯结和弯结-RD迁移过程中势垒高度,发现弯结-RD的迁移能力要高于纯弯结结构.从模拟结果推断出,低温层生长技术中的Si低温缓冲层由于低温限制了重构缺陷的运动,减少其相遇发生湮灭的概率,从而使得更多的弯结能够与重构缺陷结合生成弯结-RD结构来提高30°部分位错的运动能力,由此释放异质结结构失配应力所需的位错密度会随之减小.