一、引言 由于流体在受限空间内表现出的独特结构、性质[1]，受限结构内流体的动态、静态性质一直是模拟、实验探究的热门领域。

而水作为一种非常容易获得的良好溶剂，广泛出现在生命、化学、材料等相关领域。

因此探究、了解水在受限结构内的相关性质，对我们在这些学科领域的更加深入的认识有着非常重要的作用、意义。

而现有的研究也证实了受限水有着许多不同寻常的性质：在碳纳米管中的高速流动[2, 3]；常温下在各类受限狭缝中形成各类冰结构[4-6]；在受限孔道内拥有高于体相的扩散系数[7]等。

尽管随着实验技术的发展，水在受限结构中的相关性质逐渐也可以通过实验获得，尤其是水分子在受限结构下的排列、结构等静态性质，但是目前大量关于受限水的研究还是通过计算机模拟实现。

自计算机诞生以来，计算机的计算速度一直在飞速提高，人们也借助计算机完成了难以想象的大量计算。

由于可重复性强、能够获取大量实验无法获取的细节信息，计算机模拟被广泛运用在材料、工程、医药等领域。

分子模拟作为计算机模拟的一种，主要包括：基于牛顿经典力学的分子动力学方法（MD）；基于统计、随机抽样的蒙特开罗方法（MC）；基于量子力学的从头算方法（ab initio）等。

不同的分子模拟计算方法的计算尺度也有所不同，从几十个原子到数千个原子不等。

分子动力学方法[8]以牛顿经典力学作为基础，原子的运动轨迹通过经典力学的运动方程解得。