【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含能化合物性质的预估方法，具体涉及一种含能化合物相对介电常数的计算方法。
技术介绍
1、随着科学技术的不断革新与发展，利用化学能实现发射的传统方式受其原理的局限，越来越无法满足人类对武器弹药高初速、高动能的要求。以此为背景，电磁发射技术应运而生。电磁发射过程中，会在膛内炮弹部位产生感应电磁场，这不仅将对控制模块中的电子元器件产生电磁干扰、还会对炮弹内的含能化合物造成影响。为了研究含能化合物在电磁场受到的影响，需要获得含能化合物的物理性质——介电常数。通常通过测量具体物质的相对介电常数代表介电常数(在标准大气压下，不含二氧化碳的干燥空气的相对介电常数设为1(按照物理学定理)，相对介电常数指物质的介电常数与“在标准大气压下，不含二氧化碳的干燥空气的相对电容率”的比值)，目前测量相对介电常数的方法主要有集中电路法、传输线法、谐振法、自由空间波法等，这些实验方法不仅对样品形状有要求，还会不可避免地产生电损耗。
2、专利号cn2022102505484.8的中国专利技术公开了一种介质介电常数计算方法以及介质介电常数计算装置，该方法包括：获取多偏移距探雷达的至少三个接收天线分别接收的反射信号，其中发射信号是根据雷达的发射天线针对反射体发射的发射信号生成的；根据参数集，构建介电常数计算模型，其中参数集包括：反射体的第一位置参数，发射天线的第二位置参数，接收天线的第三位置参数，预设波速参数和预设时延参数；根据发射信号，确定发射天线的第一实测位置，接收天线的第二实测位置和每个发射信号的实测时延；根据至少三个实测时延、发射
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷或不足，本专利技术提供了一种化合物晶体相对介电常数的计算方法。
2、为此，本专利技术所提供的化合物晶体相对介电常数的计算方法包括以下步骤：
3、步骤s1，采用步骤1-5获得化合物晶体的偶极矩矩阵：
4、步骤1，获得化合物晶体的结构数据，基于预定义参数和收敛标准，采用从头算方法对化合物的晶体结构进行优化得到优化后化合物晶体结构数据；
5、所述化合物晶体结构数据包括晶胞长度、晶胞方向和含能化合物晶体内所有原子坐标；
6、所述预定义参数包括密度泛函势函数、基组、最细网格的平面截断能、密度泛函校正项；
7、所述收敛标准包括结构收敛标准和原子受力收敛标准；
8、所述优化后化合物晶体结构数据包括优化后晶胞长度、优化后晶胞方向、化合物晶体内所有原子的优化后坐标；
9、步骤2，基于步骤1优化后化合物晶体结构和所述预定义参数，在等温等体积系综下将化合物弛豫t1时间，获得弛豫后的结构a；弛豫后化合物晶体结构数据包括弛豫后晶胞长度、弛豫后晶胞方向、含能化合物晶体内所有原子的弛豫后坐标；
10、步骤3，基于步骤2弛豫后的化合物晶体结构和所述预定义参数，在等温等压系综下将化合物弛豫t2时长，获得弛豫后的结构b，弛豫后化合物晶体结构数据包括弛豫后晶胞长度、弛豫后晶胞方向、化合物晶体内所有原子的弛豫后坐标；
11、步骤4，基于步骤3弛豫后的化合物晶体结构文件和所述预定义参数，在等温等压系综下进行分子动力学模拟t3时长，每隔一定时间t记录一个构象，共记录n个化合物晶体构象，并统计n个构象的平均晶体结构体积和n个构象所处环境温度的平均环境温度，n≥2；
12、步骤5，利用步骤4中的n个化合物晶体结构数据，获得该化合物晶体结构的偶极矩矩阵m(n×3)，其中下标3代表x方向的分量、y方向的分量和z方向的分量；
13、步骤s2，利用式(1-1)计算得到化合物的相对介电常数ε；
14、
15、式(1-1)中：
16、var(m)是偶极矩矩阵m(n×3)的协方差，单位为：(库伦(c)×米(m))2；
17、ε0是绝对介电常数，为8.85×10-12法拉/米，
18、kb是玻尔兹曼常数，为1.380649×10-23j/k，
19、t是步骤4所有构象的平均环境温度，单位为k，
20、v是步骤4所有构象的平均晶体结构体积，单位为m3。
21、可选的方案是，所述化合物为含能化合物。
22、可选的方案是，t1大于等于10ps；t2大于等于10ps。
23、可选的方案是，t2≥t3。
24、可选的方案是，步骤2、3、4和5在cp2k软件程序中运行。
25、本专利技术提供的新的相对介电常数计算方法，对样品形状无要求，同时避免了产生电损耗。本专利技术尤其适用于含能化合物晶体的相对介电常数计算。
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1.一种化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，所述化合物为含能化合物。
3.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，T1大于等于10ps；T2大于等于10ps。
4.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，T2≥T3。
5.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，步骤2、3、4和5在CP2K软件程序中运行。
【技术特征摘要】
1.一种化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，所述化合物为含能化合物。
3.根据权利要求1所述的化合物晶体相对介电常数的计算方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：任海超，贾宪振，刘瑞鹏，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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