提出一个用多尺度分子力场方法研究高能材料的方案。研究内容包括：1.建立从量子化学数据推导反应力场的方法，确定反应力场的参数。2.采用力场片断化的思想，为常用高能量密度材料分子建立完整、准确的经典力场。3.系统地将全原子力场映射为联合原子力场，进而映射为粗粒化粒子间的相互作用参数，实现第一原理介观模拟在高能量密度材料领域里的应用。4.将上述力场和分子动力学、蒙特卡洛、介观动力学方法结合，应用于计算高

本项目运用多尺度力场方法研究高能密度材料的物理化学性质,在以下四个方面展开：1）开发含能材料经典力场，预测含能材料在冲击波下的状态方程；2）探索分子模拟与有限元模拟相结合的方法；3）用量化动力学方法模拟爆轰化学反应；4）开发能够描述化学反应的力场并应用于模拟爆轰化学反应。在基金的支持下，达到了目的：1）优化了建立经典力场的方法、建立了硝胺、硝基系列的分子力学力场，并运用力场研究了含能材料在冲击波下的状态方程；2）用分子模拟方法得到了实验难以测得的热力学参数并运用于有限元模拟反应器设计中；3）掌握了运用量化动力学(CPMD)模拟爆轰化学反应的方法，揭示了热力学条件对反应机理的影响；4）发展了AI-REBO反应力场，掌握并发展了ReaxFF反应力场方法的参数化方法，在较大规模下、更接近实验的条件下模拟爆轰化学反应、预测反应的机理。用分子力场方法直接模拟极端条件下的化学反应，揭示爆轰化学反应的微观本质，在国内未见报道，在国际上也只有少数报道。三年中已发表论文8篇，但涉及第3、4部分的主要内容尚未发表、将在未来1-3年内陆续发表。