肖鹤鸣，南京理工大学化学教授、材料学博士生导师。我国著名应用量子化学家和材料物理化学家。系统地从事“物理化学”和“含能材料”的交叉研究，是我国“量子炸药化学”[含（高）能材料计算学]创始人和主要开拓者。获全国教学成果奖一次和省部级成果奖8项。主持国家自然科学基金和国家安全重大基础研究项目（国防973）子专题等科研项目30多项，在国内外学术期刊上发表论文400多篇，出版学术专著9部，论著被广泛引用和应用，在国内外产生广泛影响。

　　《21世纪科学版化学专著系列：高能材料分子动力学》是作者近十年来运用分子动力学理论方法模拟研究高（含）能体系结构和性能科研工作的总结。《21世纪科学版化学专著系列：高能材料分子动力学》共15章。第1章简介分子动力学的原理和方法。第2~5章介绍力场参数优化、模型构建、力学性能预测和感度理论判别的共性工作。第6~14章主要用经典分子动力学方法，模拟研究了单体炸药、混合炸药（特别是多类高聚物黏结炸药）、固体推进剂和发射药的广义结构、界面作用和能量特性，关联它们的安全性、相容性、爆炸性，尤其是用静态法和波动法求得弹性力学性能；阐明了组分、温度、浓度和晶体缺陷造成的影响；建议了热和撞击感度的引发键最大键长、引发键连双原子作用能和内聚能密度等理论判据；提出了用子体系与子体系之间的相互作用能（即体系的结合能）表征它们之间的相容性。这些内容为高能复合材料的理论设计提供了例证以及丰富信息、规律和指导。第15章用从头算分子动力学方法，模拟研究了四类典型炸药晶体在高温、高压和冲击加载下的结构变化和分解机理，展示了分解过程中出现的奇特现象和图像。

前言
第1章  分子动力学理论基础
11  引论
12  经典分子动力学
121  力场
122  系综
123  边界条件
124  数值解法
125  MD计算流程
13  量子分子动力学
131  HartreeFock（HF）方程
132  KohnSham（KS）方程
133  从头算MD方法
134  从头算MD计算流程
参考文献
第2章  力场参数优化
21  力场函数形式和参数化方法
22  高氯酸铵（AP）的力场参数
221  AP的力场参数
222  AP力场参数验证
23  硝基胍（NQ）的力场参数
231  NQ的力场参数
232  NQ力场参数验证
24  二氧化硅（SiO2）的力场参数
241  SiO2的力场参数
242  SiO2力场参数验证
参考文献
第3章  MD模拟的模型构建
31  βHMX不同超晶胞的MD模拟
311  模型搭建和模拟细节
312  βHMX在不同超胞下的MD模拟晶胞参数
313  βHMX晶体的引发键N-N键长分布
314  βHMX晶体引发键连双原子作用能
315  βHMX晶体的力学性能
32  TATB/氟聚物PBX的模型构建
321  TATB晶体和氟聚物
322  TATB晶体和TATB/PCTFE PBX的力学性能--吸附包覆模型
323  TATB晶体和TATB/氟聚物 PBX的力学性能--渗透添加模型
324  TATB/氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能--切割分面模型
325  本节小结
33  高聚物链数和链节数的选取
331  HMX/F2311 PBX的MD模拟
332  RDX/PS PBX的MD模拟
参考文献
第4章  力学性能预测的理论和方法
41  应力、应变和广义胡克定律
411  应力
412  应变
413  应力与应变的关系
414  弹性系数矩阵讨论
42  微观力学模型与宏观力学性质
421  原子水平力学模型
422  宏观力学性质
43  弹性、塑性与断裂
44  弹性力学性能模拟
441  静态分析法及其应用示例
442  波动分析法及其应用示例
参考文献
第5章  感度的微观理论判别
51  感度理论研究的历史回顾
511  高能分子QC计算，撞击感度的热力学和动力学判据
512  高能晶体QC计算和从头算MD模拟，前沿能隙判据
52  引发键的键长统计分布
521  HMX和RDX晶体的引发键键长分布
522  HMX和RDX基PBX中引发键的键长分布
53  感度的引发键最大键长判据
531  不同配比、不同温度的AP/HMX和AP/NG体系
532  不同配比多组分体系和不同温度PBX
54  感度的引发键连双原子作用能判据
541  不同温度下的HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311PBX的能量性质
542  不同F2311浓度下HMX/F2311 PBX的能量性质
543  对相关函数及其对界面作用的分析
55  力学性能与感度的关系
551  不同F2311浓度下HMX（100）/F2311PBX的力学性能
552  不同温度下HMX（100）晶体和HMX（100）/F2311 PBX的力学性能
553  本节小结
参考文献
第6章  单体炸药的结构和性能
61  RDX晶体的热膨胀和力学性能
611  模型搭建、模拟细节和平衡结构下的晶胞参数
612  不同温度下的晶体结构和热膨胀系数
613  不同温度下的力学性能
62  βHMX晶体的热膨胀系数、感度判据和力学性能
621  βHMX晶体在不同温度下的晶胞参数和热膨胀系数
622  βHMX晶体的感度判别和力学性能
63  RDX和HMX的感度和力学性能的MD比较研究
631  MD模拟方法和细节
632  感度与引发键最大键长的关系
633  感度与引发键连双原子作用能的关系
634  感度与内聚能密度的关系
635  弹性力学性能比较
636  本节小结
64  PETN晶体的感度判别和力学性能预测
641  模型搭建和模拟细节
642  PETN晶体的晶胞参数
643  感度的引发键最大键长判据
644  感度的引发键连双原子作用能判据
645  感度的内聚能密度判据
646  力学性能比较
647本节小结
65  εCL20晶体的感度判别和力学性能研究
651  力场、模型和模拟
652  晶胞参数
653  感度与引发键键长的关系
654  引发键连双原子作用能
655  内聚能密度
656  力学性能
657本节小结
参考文献
第7章  TATB基PBX的结构和性能
71  TATB/氟聚物PBX沿不同晶面的力学性能--温度的影响
711  模型构建和模拟方法
712  常温常压下四种聚合物黏结TATB不同晶面的力学性能
713  温度对F2311黏结TATB（001）面力学性能的影响
714  本节小结
72  TATB/氟聚物PBX 沿不同晶面的结合能
721  PBX的平衡示例
722  结合能计算
723  径向分布函数分析
73  不同浓度和温度下TATB/PCTFE PBX的力学性能和结合能
731  计算模型和平衡结构
732  PCTFE浓度对TATB基/PCTFE PBX力学性能的影响
733  不同PCTFE浓度下TATB/PCTFE PBX的结合能
734  TATB/PCTFE PBX在不同温度下的力学性能和结合能
74  TATB/氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能
741  模型构建和计算方法
742  TATB/氟聚物的力学性能
743  TATB/氟聚物 PBX的结合能
744  TATB晶体和TATB/氟聚物PBX的爆炸性能
745  本节小结
75  温度对TATB和TATB/F2311PBX力学性能和结合能的影响
751  模型搭建和模拟细节
752  平衡判别和平衡结构
753  纯TATB和TATB/F2311在不同温度下的力学性能
754  温度对TATB/F2311PBX结合能的影响
755  本节小结
参考文献
第8章  RDX基PBX的结构和性能
81  RDX/氟聚物PBX的力学性能、结合能和爆炸性能
811  计算方法、模型和平衡结构
812  RDX/氟聚物PBX的力学性能
813  RDX/氟聚物PBX的结合能
814  RDX/氟聚物PBX的爆炸性能
815  本节小结
82  温度对RDX/F2311 PBX力学性能和结合能的影响
821  计算方法、模型和平衡结构
822  温度对力学性能的影响
823  温度对结合能的影响
824  对相关函数分析
825  本节小结
83  RDX/PSPBX的结构、能量及其与感度的关系
831  MD模型搭建和模拟
832  感度与引发键最大键长（Lmax）的关系
833  感度与相互作用能的关系
834  本节小结
84  PBX9007的力学性能和结合能
841  模型搭建和平衡结构
842  弹性力学性能比较
843  结合能比较
参考文献
第9章  HMX基PBX的结构和性能（Ⅰ）
91  HMX/氟聚物PBX的结合能和力学性能
911  计算方法和细节
912  HMX/高聚物原子簇的MM和MO结合能
913  HMX晶体和HMX/氟聚物PBX的力学性能
914  本节小结
92  温度对HMX和HMX/F2311PBX力学性能和结合能的影响
921  考察力场实用性和平衡判别
922  温度对纯βHMX晶体力学性能的影响
923  温度对HMX/F2311 PBX结构参数和密度的影响
924  温度对HMX/F2311 PBX力学性能的影响
925  温度对HMX/F2311PBX 结合能的影响
93  HMX和 HMX/F2311 PBX的力学性能--不同温度NVT和常温下NPT研究
931  模拟方法和模型
932  HMX晶体和HMX基PBX的常温力学性能
933  不同温度下 HMX晶体的力学性能
934  不同温度下HMX基PBX的力学性能
935  HMX和HMX（100）/F2311 PBX的NPT常温力学性能
936  本节小结
参考文献
第10章  HMX基PBX的结构和性能（Ⅱ）
101  HMX/Estane 5703 PBX的界面作用和力学性能
1011  高分子、HMX和PBX的模型构建和模拟
1012  引发键键长分布和结合能
1013  HMX和HMX/Estane PBX的力学性能
1014  本节小结
102  以PEG和HTPB为黏结剂的HMX基PBX
1021  模型构建和模拟
1022  引发键键长分布和结合能
1023  HMX/HTPB和HMX/PEG PBX的力学性能
1024  本节小结
103  JOB9003四组分PBX的结构与性能
1031  模型搭建和模拟计算
1032  平衡结构和结合能
1033  力学性能比较
1034  爆热和爆速
1035  钝感剂的致钝机理
1036  本节小结
104  JO9159四组分PBX的结构和性能
1041  模型搭建和模拟计算
1042  JO9159 PBX中的界面作用和结合能
1043  JO9159 PBX等体系的力学性能
1044  JO9159 PBX等体系的爆热和爆速
1045  本节小结
参考文献
第11章  其他基混合炸药的结构和性能
111  εCL20/氟聚物PBX的力学和爆炸性能
1111  力场、模型和模拟平衡
1112  力学性能
1113  结合能
1114  爆炸性能
112  TNAD/氟聚物PBX的力学和爆炸性能
1121  模型搭建和晶胞参数比较
1122  力学性能
1123  结合能和爆炸性能
113  PETN基PBX的结合能和力学性能
1131  计算方法和模拟细节
1132  PETN/高聚物超分子的MM和MO结合能
1133  PETN和PETN/氟聚物 PBX的常温力学性能
1134  不同温度下的力学性能比较
1135  本节小结
114  PETN/TNT混合炸药的感度和力学性能
1141  模型构建和MD模拟
1142  感度与引发键最大键长的关系
1143  感度与相互作用能的关系
1144  力学性能比较
1145  本节小结
参考文献
第12章  晶体缺陷对炸药结构和性能的影响
121  HMX和HMX/HTPB PBX的晶体缺陷研究
1211  模型搭建和模拟计算
1212  力学性能比较
1213  爆炸性能比较
1214  电子结构和感度比较
1215  本节小结
122  缺陷对εCL20及其PBX力学性能和结合能的影响
1221  模型搭建和模拟
1222  力学性能
1223  结合能
123  缺陷对RDX晶体及其PBX感度的影响
1231  RDX晶体的位错、空位和掺杂缺陷
1232  完美和缺陷RDX晶体的感度比较
1233  完美和缺陷RDX（100）基PBX的感度
124  HMX掺杂（TATB）体系的力学性能和结合能
1241  模型、模拟和平衡判别
1242  HMX/TATB的力学性能
1243  HMX掺杂TATB体系在不同温度下的力学性能
1244  温度对HMX/TATB体系结合能的影响
1245  本节小结
参考文献
第13章  火药及其相关体系的结构和性能
131  几种简单火药模型体系的结构和性能
1311  模型搭建和模拟计算
1312  力学性能
1313  热力学性质
1314  爆热、爆速和爆压
1315  本节小结
132  聚环氧乙烷、聚四氢呋喃及其共聚醚的力学性能
1321  模型建立和模拟方法
1322  力学性能
133  单一和混合硝酸酯增塑剂的力学性能和界面相互作用
1331  理论、方法和模型
1332  COMPASS力场对硝化甘油的适用性
1333  力学性能分析
1334  界面相互作用和结合能
1335  界面相互作用的本质
1336  本节小结
134  十种二组分高能体系的结构和性能
1341  计算模型和模拟细节
1342  结合能和相容性
1343  界面作用--对相关函数分析
1344  力学性能
1345  本节小结
135  推进剂/衬层的界面固化反应和力学性能
1351  模型构建、模拟细节和固化反应展示
1352  力学性能比较
1353  本节小结
参考文献
第14章  高能复合材料的理论设计
141  εCL20基PBX配方设计初探
1411  模型构建和模拟细节
1412  相容性的结合能判据
1413  安全性--致钝机理研究
1414  力学性能预示
1415  能量性质的定性评估
1416  本节小结
142  四种四组分高能体系的相容性和力学性能
1421  模型构建、MD模拟和平衡判别
1422  以结合能度量相容性
1423  力学性能
1424  本节小结
143  高能复合材料配方设计示例（Ⅰ）
1431  （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX五组分体系
1432  （PEG/NG/BTTN）/AP/HMX/Al六组分体系
144  高能复合材料配方设计示例（Ⅱ）
1441  模型构建、MD模拟和平衡结构
1442  组分分子的浓度分布和迁移状况
1443  两种配方的力学性能比较
1444  两种配方的安全性能比较
1445  两种配方的相容性比较
1446  本节小结
参考文献
第15章  炸药晶体结构和性能的从头算MD研究
151  叠氮化银晶体的温度行为
1511  模拟方法
1512  径向分布函数
1513  晶体结构变化和分解
1514  电子结构
1515  速度自相关函数能谱
1516  本节小结
152  不同温度下εCL20的晶体结构和感度判别
1521  计算方法
1522  不同温度下εCL20晶体的能带结构
1523  不同温度下εCL20晶体的态密度
1524  εCL20晶体能带结构与感度的关联
1525  本节小结
153  冲击加载下三类炸药的引发分解机理
1531  模拟方法
1532  冲击加载HMX的引发分解机理
1533  冲击加载TATB的引发分解机理
1534  冲击加载PETN的引发分解机理
1535  本节小结
参考文献