高浓度纳米颗粒是指纳米颗粒在环境中的有效体积分数大于0.01,纳米颗粒由于独特的比表面积和尺度分布在工业生产中容易形成团聚结构,而深入研究纳米颗粒的凝聚形态和变化特征,可以更好地调控工业生产中颗粒的结构和大小。本文主要对纳米颗粒在布朗碰撞-凝并过程的轨迹运动利用分子动力学的方法进行仿真研究,模拟了纳米颗粒在非常小的尺度下的凝并形态和碰撞频率变化,基于不同的体积分数和初始粒径,建立了布朗力作用下的颗粒动态模型。主要工作如下:对不同的时间步长进行分析,在保证模拟的精度和计算的效率的情况下,选择0.001ns的模拟步长。同时定量分析了颗粒从非平衡状态到平衡状态的变化,考虑了升温过程中颗粒从单体到团簇的变化,根据颗粒的归一化粒径分布和径向分布函数分析系统在不同时间演化下达到收敛的碰撞和凝并过程。基于同一初始粒径的不同体分数模型,对纳米颗粒在平衡状态下的团簇形成、形状特点、碰撞次数进行分析,当颗粒的体积分数增大时,单体的平均配位数和团聚几何平均直径均增大,并且单位时间尺度内颗粒的碰撞频率明显增加,形成的团聚内含有的颗粒单体数更大,形成的团聚形态更具有分型结构。而对不同初始粒径颗粒在同一体积分数下来说,颗粒的碰撞随着初始粒径的减小而增大,颗粒的归一化粒径分布范围更广、更分散,产生的聚类几何平均直径更大。将不同体积分数和初始粒径颗粒的凝并团聚导出,分析基于不同初始参数的团聚形状和分形状态。对不同体积分数的模型来说,颗粒的体积分数越大单体在同样几何尺寸的情况下回转半径越小;因为体积分数越大颗粒的有效浓度越高,颗粒之间的碰撞频率越高。同样的,模型的初始粒径越小,系统的分子数密度在碰撞下减小的速度越快,说明颗粒迅速碰撞形成团聚,整体分子数密度下降的越快。根据回转半径和团聚中单体数的幂律关系求出团聚的平均分形维数,模型的体积分数越大分形维数越小。