摘要： 基于分子動力學(xué)和元動力學(xué)(Metadynamics)的研究方法,探索了鈉基蒙脫石和鈣基蒙脫石在低含水率狀態(tài)下的基質(zhì)吸力,建立了含水率在5%~30%的土水特征曲線,通過曲線對比發(fā)現(xiàn)鈉基蒙脫石與鈣基蒙脫石的基質(zhì)吸力均隨含水率的升高而指數(shù)下降,并且在含水率小于20%時,鈉基蒙脫石的基質(zhì)吸力略小于鈣基蒙脫石,含水率大于20%后鈉基蒙脫石基質(zhì)吸力略大于鈣基蒙脫石。得到鈉基蒙脫石在5%含水率時的基質(zhì)吸力約為4.2 GPa,鈣基蒙脫石在5%含水率時的基質(zhì)吸力約為4.4 GPa。該研究結(jié)果為眾多吸力測量的實驗值和理論模型提出的預(yù)測值提供了參考。

摘要： 超級電容器作為一種清潔和可持續(xù)的能源儲存設(shè)備,因其功率密度高、循環(huán)使用壽命長及應(yīng)用溫度范圍寬等特點被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、航空航天、交通運輸?shù)阮I(lǐng)域。本文介紹了超級電容器和離子液體的特性,綜述了離子液體作為超級電容器電解質(zhì)材料的應(yīng)用,同時特別介紹了近年來在實驗以及分子動力學(xué)模擬方面的一些重要研究成果,并分析了離子液體基超級電容器的優(yōu)勢以及不足。

摘要： 研究了脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO_(9))、十二烷基硫酸鈉(SDS)和十二烷基三甲基溴化胺(DTAB)3種表面活性劑溶液對晉城無煙煤呼吸性粉塵的抑塵效果。在臨界膠束質(zhì)量分?jǐn)?shù)(CMC)下,利用懸滴法和座滴法分別測定了表面活性劑溶液的動態(tài)表面張力和在無煙煤表面的動態(tài)接觸角;利用分子動力學(xué)模擬研究了表面活性劑與無煙煤的吸附強度、膠束的穩(wěn)定性以及單分子在水中的擴散系數(shù)。實驗結(jié)果表明:AEO_(9)溶液對煤塵的降塵效果最好,SDS次之,DTAB最差;在臨界膠束質(zhì)量分?jǐn)?shù)(CMC)以上,懸滴平衡態(tài)表面張力值依次是AEO_(9)(865.3 ms)

摘要： 采用分子動力學(xué)方法預(yù)測聚醚醚酮(PEEK)的拉伸力學(xué)性能,對PEEK分子模型進行各向異性控壓的非平衡態(tài)拉伸模擬,獲得PEEK材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線,計算彈性模量、屈服強度等力學(xué)性能。分析不同應(yīng)變率和溫度下PEEK的力學(xué)性能、自由體積、均方回轉(zhuǎn)半徑和體系能量隨拉伸應(yīng)變的變化規(guī)律,進而解釋PEEK分子鏈特征與材料宏觀性能的關(guān)系。結(jié)果表明:隨著應(yīng)變率的增加,PEEK的彈性模量和屈服強度大幅提高;隨著溫度的增加,PEEK的彈性模量和屈服強度大幅降低;在拉伸彈性和屈服階段體系的自由體積增加較快,分子鏈的均方回轉(zhuǎn)半徑基本不變,體系總勢能以非鍵能為主。非鍵相互作用是影響PEEK彈性模量和屈服強度的一個主導(dǎo)因素,由此提出氨基修飾PEEK側(cè)鏈的改性策略,結(jié)果表明,氨基官能化PEEK的彈性模量和屈服強度較PEEK分別提升21%和34%。

摘要： 應(yīng)用分子動力學(xué)的方法研究了納米合金Ni_(3) Al加入∑3和∑5晶界后在單軸加載下的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明:Ni_(3)Al合金中加入∑3和∑5晶界后使Ni_(3) Al合金的應(yīng)力應(yīng)變曲線發(fā)生了改變,導(dǎo)致合金的屈服應(yīng)力和屈服應(yīng)變降低,但是彈性模量的數(shù)據(jù)顯示∑3晶界對Ni_(3)Al合金的機械強度具有強化作用,∑5晶界對Ni_(3)Al合金機械強度產(chǎn)生弱化現(xiàn)象。通過對微觀機理分析得到Ni_(3) Al-∑3和Ni_(3) Al-∑5的主要的塑性變形都是滑移帶,∑3和∑5中的產(chǎn)生滑移帶比Ni_(3) Al優(yōu)先形成,其中∑3中的產(chǎn)生的大量交叉滑移帶比∑5中的長滑移帶更能有效地抵制外載引起的結(jié)構(gòu)損傷,起到了強化作用。

摘要： 為研究高密度聚乙烯/有機改性蒙脫石(PE-HD/OMMT)復(fù)合材料中改性劑及PE-HD對蒙脫石(MMT)插層和剝離的影響,采用分子動力學(xué)方法模擬了OMMT中不同負(fù)載量的十八烷基三甲基氯化銨陽離子(OTAC^(+))在MMT中的排列方式以及對MMT插層的影響。此外,搭建了PE-HD/OMMT復(fù)合材料模型,編寫MS Perl腳本提取了OTAC^(+)與MMT和PE-HD之間的相互作用能來研究雙螺桿擠出機機筒溫度在463 K下對MMT剝離的影響。模擬結(jié)果表明,隨著OTAC^(+)負(fù)載量的提高,其在MMT片層中依次呈現(xiàn)為單層分布、雙層分布和假三層分布;同時,OTAC^(+)負(fù)載量的增加致使MMT的層間距有所增加,但MMT并未發(fā)生剝離;模擬時間在90~95 ps內(nèi)時,PE-HD/OMMT復(fù)合材料模型中頂層和底層MMT間的相互作用能由-24.53 kcal/mol轉(zhuǎn)變?yōu)?.54 kcal/mol,說明MMT發(fā)生了剝離,此時MMT的層間距為91?。

摘要： 為探究不同壓力下多酚與蛋白的結(jié)合規(guī)律,以表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate, EGCG)和β-乳球蛋白為研究對象,采用分子對接和分子模擬研究兩者結(jié)合能和結(jié)合機制在0.1、200、500、800 MPa時的變化。結(jié)果表明,EGCG常壓下主要結(jié)合在疏水腔(1號區(qū)域),蛋白經(jīng)200和500 MPa處理后,EGCG主要結(jié)合在蛋白表面的2號區(qū)域,而800 MPa處理后至少有5個結(jié)合區(qū)域。以1號結(jié)合位點為對象進行150 ns的分子動力學(xué)模擬過程,發(fā)現(xiàn)200 MPa的壓力處理能使蛋白結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,而500和800 MPa壓力下蛋白穩(wěn)定性略為降低。500 MPa及以上的壓力能使蛋白的疏水表面積、α-螺旋和β-折疊減少。EGCG與β-乳球蛋白的結(jié)合自由能隨壓力的增加而降低,其中主要是由范德華力、氫鍵作用減弱所致。另外,高壓下蛋白結(jié)構(gòu)的變化,特別是結(jié)合位點處的變化也顯著影響了EGCG與蛋白的結(jié)合。

摘要： 通過雙溫模型耦合分子動力學(xué)模擬方法,研究了飛秒激光誘導(dǎo)鎳生成納米金屬液滴動態(tài)過程,分析了激光輻照后的鎳內(nèi)部電子溫度、晶格溫度、壓力分布及金屬的相變過程。研究表明:在激光作用后的幾十皮秒內(nèi),電子溫度和晶格溫度達到平衡,且晶格溫度一般會超過熔點和沸點,使材料內(nèi)部產(chǎn)生氣泡。激光同時誘導(dǎo)材料內(nèi)壓力周期性變化,促進產(chǎn)生的氣泡擴展融合,氣泡壁不斷變薄,氣泡在普拉托-瑞利不穩(wěn)定性影響下破裂,然后在表面張力作用下收縮成液滴,該結(jié)論為激光誘導(dǎo)金屬液滴噴射打印提供了理論依據(jù)。

摘要： 采用電鍍CBN砂輪,以鎳基合金GH4169為工件材料,實驗研究了兩種離子液體的微量潤滑磨削加工性能,分別是1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIM]BF_(4))和1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([HMIM]BF_(4)),并采用分子動力學(xué)模擬,揭示了離子液體在磨粒/工件界面物理吸附膜的形成機制,進一步開展了工件已加工表面的X射線光電子能譜(XPS)分析,揭示了離子液體在磨粒/工件界面化學(xué)反應(yīng)膜的形成機制。研究結(jié)果表明:上述兩種離子液體適合作為磨削液應(yīng)用于微量潤滑磨削加工中,既能較干磨大幅降低磨削比能和磨削力比,提高工件已加工表面質(zhì)量,又能較干磨大幅降低磨削溫度達100°C以上,避免磨削燒傷;磨粒磨鈍表面由于微破碎所形成的凹槽狀斷口是離子液體進入磨粒/工件界面的輸運通道,離子液體分子通過吸附在凹槽狀斷口內(nèi)形成邊界潤滑膜,通過減小磨粒工件之間的直接接觸面積來減小摩擦力;在微量潤滑磨削加工過程中,以上兩種離子液體均與工件在磨削界面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成了氟化物與氧化物共存的化學(xué)反應(yīng)膜。

摘要： 采用分子動力學(xué)模擬的方法,研究了乙腈在超級電容器石墨烯極板表面的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)。通過密度分布、取向分布和擴散系數(shù)的計算,分析了團簇修飾以及極板電荷對乙腈結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)的影響。模擬顯示:團簇的修飾會產(chǎn)生強烈的空間位阻效應(yīng),使界面上乙腈的吸附和擴散都減弱,而帶電極板則會對乙腈的取向產(chǎn)生明顯改變,進而影響乙腈的輸運性質(zhì)。研究結(jié)果揭示了乙腈與石墨烯極板相互作用的微觀機理,有助于理解服役工況下超級電容器極板附近溶劑的分布。

摘要： 阿爾茨海默病(AD)是多發(fā)于老年人的神經(jīng)退行性疾病.淀粉樣β蛋白質(zhì)(Aβ)的錯誤折疊和聚集與AD的發(fā)生與發(fā)展密切相關(guān).以Aβ的錯誤折疊和聚集為靶標(biāo)進行AD防治藥物研究已成為近年來AD研究領(lǐng)域的熱點之一.從初始的α-螺旋結(jié)構(gòu)或無規(guī)卷曲構(gòu)象轉(zhuǎn)換形成富含β-折疊結(jié)構(gòu)是Aβ聚集的關(guān)鍵步驟.本文中,筆者綜述利用分子動力學(xué)(MD)模擬研究Aβ構(gòu)象轉(zhuǎn)換的分子機制,介紹MD模擬在小分子和多肽抑制劑抑制Aβ構(gòu)象轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用.

摘要： 目前正庚烷與正丁醇混合燃料,尤其是該混合燃料在亞/超臨界的蒸發(fā)特性受到了越來越多的關(guān)注和研究,本文采用分子動力學(xué)(molecular dynamics,MD)方法構(gòu)建氮氣/混合燃料(正庚烷與正丁醇)的氣液二元體系,在亞臨界和超臨界環(huán)境下研究其蒸發(fā)行為.結(jié)果表明:環(huán)境壓力對表面張力的影響比環(huán)境溫度更為明顯;在亞臨界蒸發(fā)的大部分時間內(nèi),混合燃料中正丁醇的蒸發(fā)速率比正庚烷大,之后相反;在超臨界狀態(tài)下,混合燃料以具有密度梯度的單一相進行擴散,且兩種燃料在空間和時間上的分布基本保持穩(wěn)定.

摘要： 汽車高速行駛時所產(chǎn)生的氣動噪聲與車輛乘坐舒適性息息相關(guān),汽車生產(chǎn)商和消費者對氣動噪聲的要求也越來越高.本文利用基于分子動力學(xué)算法的氣動噪聲計算軟件Aries對高速行駛的某型號汽車進行了外流場瞬態(tài)分析并對車外氣動噪聲進行了計算.得到了汽車外流場氣動噪聲源的主要部位,并針對這些部位對車外監(jiān)測點的噪聲影響做了定量分析,得到了各個監(jiān)測點上的聲壓頻譜圖.

摘要： 隨著計算機和計算技術(shù)的發(fā)展,CFD數(shù)值模擬方法已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用到汽車設(shè)計中.文章針對傳統(tǒng)CFD方法在復(fù)雜模型仿真計算的不足,提出了以分子動力學(xué)方法應(yīng)用于汽車空氣動力學(xué)研究,從基本原理和特性上介紹了基于Boltzmann方程的分子動力學(xué)方法,和相關(guān)CFD軟件Aries以及其數(shù)值虛擬風(fēng)洞技術(shù),以某型汽車為算例進行了計算仿真,分析了車輛行駛流場的主要特征,對車身小部件做了局部流動分析,得出了行駛氣動特性的相關(guān)結(jié)論.

摘要： 對于聚羧酸外加劑溶液構(gòu)象和界面構(gòu)象的研究,計算機模擬成為繼實驗研究之后一個非常有用的方法而逐漸被人們重視.從計算機模擬中往往能夠得到實驗研究中難以獲得的有用信息.本研究團隊使用全原子模型做了大量關(guān)于聚羧酸溶液構(gòu)象的分子動力學(xué)模擬工作,比如溶液離子、溶液pH值、聚合物濃度和疏水官能團等因素對聚羧酸溶液構(gòu)象的影響.這些模擬研究與實驗研究相結(jié)合,一方面有利于理解作用機理,另一方面為新型高效減水劑的分子設(shè)計提供理論依據(jù).本文著重討論了從全原子模擬中能夠獲取的微觀構(gòu)象信息以及這些微觀信息與實驗現(xiàn)象之間的聯(lián)系,并進一步討論了全原子模擬方法的局限性.

摘要： 基于開源分子動力學(xué)程序LAMMPS,對球形鋁彈丸超高速碰撞半無限厚鋁靶板進行模擬,獲得了正碰撞和斜碰撞的物理過程以及等離子體特征參數(shù)隨碰撞條件的變化規(guī)律.碰撞初期,靶板表面受到強沖擊壓縮發(fā)生電離,等離子體電離度和電荷量迅速增大,經(jīng)過短暫的平衡狀態(tài)后,電離度和電荷量迅速衰減,最終趨于穩(wěn)定.等離子體電離度和電荷量沿45°碰撞方向最大,正碰撞時最小,電離度和電荷量隨碰撞角度的變化規(guī)律可以擬合為A=A0+a/[b2+(θ-45)2](式中,θ為碰撞角度,A0、a、b為擬合常數(shù));等離子體電離度和電荷量隨碰撞速度的變化規(guī)律可以擬合為B=B0[1-exp(-(vp-a)/b)](式中,vp為碰撞速度,B0、a、b為擬合常數(shù)).

摘要： MoS2作為固體潤滑材料具有改善潤滑摩擦和增強摩擦副間承載力的雙重優(yōu)勢,特別適用于內(nèi)燃機中變速、重載、高溫摩擦副間的潤滑.本文采用分子動力學(xué)方法研究了多層MoS2在不同剪切形態(tài)、不同載荷、不同速度下的摩擦性能.研究表明:剪切形態(tài)直接決定了摩擦狀態(tài),潤滑膜內(nèi)剪切面越少,摩擦系數(shù)也越小,當(dāng)處于單層剪切時,摩擦系數(shù)最低可降至0.01;摩擦系數(shù)隨著載荷的增加或剪切速度的增加而降低,表明MoS2更適用于高速重載工況下的潤滑.針對MoS2固體潤滑膜,應(yīng)盡可能減少剪切面的數(shù)量,并將摩擦副在相對較高的載荷下進行磨合,使之在其他載荷下也能表現(xiàn)出優(yōu)異的摩擦特性.

摘要： 采用分子動力學(xué)方法模擬了500～700K溫度下α-Fe中由1～50keV的初級離位原子(PKA)引發(fā)的級聯(lián)碰撞,研究了缺陷演化過程,并分析了不同階段的PKA能量(EPKA)與缺陷存活數(shù)量(JVFP)、成團率的關(guān)系以及溫度對級聯(lián)碰撞過程的影響,討論了級聯(lián)碰撞后產(chǎn)生的缺陷的取向結(jié)構(gòu),并得到以下結(jié)論:級聯(lián)碰撞后產(chǎn)生的缺陷的原子取向與尺寸相關(guān),可指導(dǎo)構(gòu)建團簇、位錯環(huán)等多種缺陷結(jié)構(gòu);EPKA較高時,大尺寸團簇的保留會明顯提高缺陷存活數(shù)量,從而導(dǎo)致不同PKA能量階段的JVFP-EPKA擬合曲線指數(shù)有較大差別,溫度的升高會使擬合曲線指數(shù)的變化量減小.

摘要： 本文利用分子動力模擬用來研究不同側(cè)鏈長度的聚羧酸減水劑分子在水溶液中的構(gòu)象變化,藉由計算器模擬來得到實驗研究中難以獲得的信息.結(jié)果顯示隨著聚羧酸減水劑的側(cè)鏈越長,分子在溶液中的均方回轉(zhuǎn)半徑越大,水分子與聚羧酸減水劑的氫鍵減少,聚羧酸減水劑間的空間位阻增加.此外計算水分子的擴散系數(shù)可以得知水分子隨著聚羧酸減水劑的側(cè)鏈越長,移動能力下降.比較計算與實驗結(jié)果說明,聚羧酸減水劑的側(cè)鏈長度所造成的空間位阻影響,造成了水泥凈漿的流動度提升而水分子在系統(tǒng)中的移動能力降低,使得混凝土拌合物的黏度增大.將模擬研究與實驗相結(jié)合,不僅有利于理解機理作用,也能為新型高效減水劑的分子設(shè)計提供理論依據(jù).

摘要： 聚(n-烷基甲基丙烯酸酯)(PnMAs)表現(xiàn)出復(fù)雜的多重松弛過程,包括主轉(zhuǎn)變α,次級轉(zhuǎn)變β和在較低溫度(約-110°C)的弱"polyethylene-like”轉(zhuǎn)變,這些松弛峰位置隨側(cè)鏈烷基長度發(fā)生系統(tǒng)變化.首先,文獻報道當(dāng)側(cè)鏈中C＞12時,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg隨亞甲基數(shù)量n增加.然而,側(cè)鏈烷基的結(jié)晶會妨礙非晶區(qū)松弛行為的準(zhǔn)確測量.排除側(cè)鏈結(jié)晶對玻璃化轉(zhuǎn)變測量的影響,是建立PnMAs結(jié)構(gòu)與Tg關(guān)系的關(guān)鍵.其次,文獻對PnMAs的次級松弛β轉(zhuǎn)變的指認(rèn)存在爭議,α和β松弛的分離是否是一個普遍現(xiàn)象?現(xiàn)有理論認(rèn)為β松弛是小尺度上的受限運動.然而,雙組分體系也至少存在兩個松弛峰.這些現(xiàn)象與均相體系的α和β松弛有什么區(qū)別?要解決這些問題,首先需要使用多種實驗技術(shù)(力學(xué)松弛、介電松弛,DSC和NMR)對n值從1至18的PnMAs樣品進行系統(tǒng)的表征,從而能夠準(zhǔn)確地指認(rèn)PnMAs多重松弛過程的分子機理,以此建立完整的分子動力學(xué)圖像.

摘要： 本發(fā)明涉及一種基于計算機模擬配體分子與靶標(biāo)受體反應(yīng)并計算預(yù)測該反應(yīng)的熱力學(xué)(Thermodynamics)和動力學(xué)(Kinetics)參數(shù)的方法及應(yīng)用系統(tǒng)。主要包括：1)設(shè)計計算配體分子與靶標(biāo)受體結(jié)合自由能的方法，基于該方法設(shè)計了多目標(biāo)分子對接方法并開發(fā)出其應(yīng)用系統(tǒng)；2）采用該系統(tǒng)對配體分子與靶標(biāo)受體相互作用模式的模擬和采樣、獲取結(jié)合自由能評分，據(jù)模擬采樣結(jié)果構(gòu)建配體分子與靶標(biāo)受體的結(jié)合自由能勢能面的方法系統(tǒng)；3)根據(jù)勢能面獲取配體分子與靶標(biāo)受體識別反應(yīng)路徑的方法系統(tǒng)；4)確定反應(yīng)的活性位點和過渡態(tài)位點來計算出熱力學(xué)與動力學(xué)參數(shù)。本發(fā)明為藥物研發(fā)提供重要依據(jù)與預(yù)測評價手段，有望提高藥物研發(fā)效率并大幅度節(jié)省實驗費用，成為藥物研發(fā)的有效輔助工具。

摘要： 一種用于改善具有焊縫的海洋船舶的流體動力學(xué)輪廓和污染特性的方法，該焊縫形成在船舶水線以下的表面上突起的焊帽。該方法包括通過將整流件應(yīng)用到水下表面來修正焊縫，例如通過使用填充物。一種具有整流件的船舶以及一種用于船舶并且包括整流件的覆層系統(tǒng)。

摘要： 按本發(fā)明的行駛動力學(xué)調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有電子的行駛動力學(xué)控制單元，該行駛動力學(xué)控制單元與至少一個驅(qū)動控制單元連接并且構(gòu)成為，使得該行駛動力學(xué)控制單元首先確定額定打滑值或者額定打滑范圍和作為參考速度的實際車速。在此，在相應(yīng)的實際行駛情況中，優(yōu)選通過用于慣性滑行的最小允許的額定打滑值和用于牽引運行的最大允許的額定打滑值來設(shè)定額定打滑范圍。按第一替選方案，根據(jù)額定打滑值或額定打滑范圍將額定轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)速范圍輸出給所述至少一個驅(qū)動控制單元。按第一替選方案的轉(zhuǎn)速范圍由在這種行駛情況中的最大允許的驅(qū)動打滑值和減速打滑值來計算。按第二替選方案，額定打滑值與參考車速一起直接輸送給所述至少一個驅(qū)動控制單元，該驅(qū)動控制單元由此本身確定在馬達層面上的額定轉(zhuǎn)速。在第二替選方案中，類似于第一替選方案，取代額定打滑值，也可輸出額定打滑范圍，該額定打滑范圍由驅(qū)動控制單元又換算成額定轉(zhuǎn)速范圍。

摘要： 本發(fā)明涉及一種基于計算機模擬配體分子與靶標(biāo)受體反應(yīng)并計算預(yù)測該反應(yīng)的熱力學(xué)(Thermodynamics)和動力學(xué)(Kinetics)參數(shù)的方法及應(yīng)用系統(tǒng)。主要包括：1)設(shè)計計算配體分子與靶標(biāo)受體結(jié)合自由能的方法，基于該方法設(shè)計了多目標(biāo)分子對接方法并開發(fā)出其應(yīng)用系統(tǒng)；2）采用該系統(tǒng)對配體分子與靶標(biāo)受體相互作用模式的模擬和采樣、獲取結(jié)合自由能評分，據(jù)模擬采樣結(jié)果構(gòu)建配體分子與靶標(biāo)受體的結(jié)合自由能勢能面的方法系統(tǒng)；3)根據(jù)勢能面獲取配體分子與靶標(biāo)受體識別反應(yīng)路徑的方法系統(tǒng)；4)確定反應(yīng)的活性位點和過渡態(tài)位點來計算出熱力學(xué)與動力學(xué)參數(shù)。本發(fā)明為藥物研發(fā)提供重要依據(jù)與預(yù)測評價手段，有望提高藥物研發(fā)效率并大幅度節(jié)省實驗費用，成為藥物研發(fā)的有效輔助工具。

摘要： 一種基于分子動力學(xué)模擬測試碳納米管力學(xué)性能的方法，屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種碳納米管力學(xué)性能分子動力學(xué)模擬的方法。在分子動力學(xué)模擬中使用“彈簧”作為加載工具，實現(xiàn)對碳納米管加載；并根據(jù)牛頓第三定律，通過統(tǒng)計“彈簧”上所受的力，得到碳納米管所受的載荷。本發(fā)明可以高效、準(zhǔn)確地得到碳納米管相關(guān)力學(xué)性能及參數(shù)，從而避免了由實驗帶來的成本以及規(guī)避實驗中的諸多不確定因素。

摘要： 本發(fā)明公開了基于力學(xué)試驗結(jié)果的分子動力學(xué)模型驗證方法，包括：步驟一，建立基于力學(xué)試驗的分子動力學(xué)仿真模型；步驟二，設(shè)置分子動力學(xué)仿真模型的模擬參數(shù)；步驟三，依據(jù)模擬參數(shù)采用分子動力學(xué)模擬方法計算并且輸出模擬結(jié)果；步驟四，處理模擬結(jié)果的數(shù)據(jù)以獲仿真結(jié)果；步驟五，將分子動力學(xué)的仿真結(jié)果與力學(xué)試驗結(jié)果進行對比驗證。它具有如下優(yōu)點：基于力學(xué)試驗的驗證方法能充分反映材料物理性能，有助于驗證分子動力學(xué)模擬準(zhǔn)確性，對提高分子動力學(xué)模擬結(jié)果的可信度以及分子動力學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用具有重要意義。

摘要： 本發(fā)明公開一種用分子動力學(xué)模擬誘導(dǎo)聚合物鏈取向結(jié)晶以及拉伸力學(xué)破壞的方法。建立聚合物的分子模型，設(shè)定原子的初始位置、速度和力場。體系總能量包含動能和勢能兩部分，其中動能和溫度有關(guān)，而勢能主要包括成鍵和非鍵相互作用，即鍵伸縮能、鍵角彎曲能、二面角扭轉(zhuǎn)能和范德華相互作用能。采用周期性邊界條件，依次對體系進行能量優(yōu)化、NVT和NPT平衡，進行非等溫結(jié)晶模擬。用GROMACS軟件對體系進行單軸恒力拉伸取向結(jié)晶；然后用LAMMPS軟件恒速拉伸，研究結(jié)晶聚合物的應(yīng)力應(yīng)變，及對溫度和拉伸速率的依賴性。本發(fā)明利用計算機模擬方法，克服了實驗局限，實時觀察到取向結(jié)晶和拉伸過程中微晶的演變，結(jié)論與實驗數(shù)據(jù)吻合。

摘要： 本發(fā)明公開了一種采用系統(tǒng)粗粒化分子動力學(xué)研究重復(fù)聚酰亞胺體系熱力學(xué)性質(zhì)的模型構(gòu)建方法。該方法包括下述步驟：a)對合成所述聚酰亞胺所采用的二酐和二胺組成的熔體體系進行全原子動力學(xué)模擬，得到所述熔體體系的平衡構(gòu)象以及密度；b)采用合理的系統(tǒng)粗?；Ｐ陀成浞桨?，分析得到全原子動力學(xué)模擬的成鍵構(gòu)象分布函數(shù)和徑向分布函數(shù)RDF；c)將步驟b)得到的全原子動力學(xué)模擬的成鍵構(gòu)象分布函數(shù)和徑向分布函數(shù)RDF進行玻爾茲曼變換，從而進行粗?；Ｐ?font color="red">分子動力學(xué)模擬；d)得到所述聚酰亞胺分子的粗?；瘎莺瘮?shù)。本發(fā)明用苯型四甲酸二酐和4,4‘?二胺基二苯醚聚合而成的Kapton薄膜為例，通過上述步驟，得到與實驗相匹配的熱力學(xué)性質(zhì)(密度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等)。

摘要： 一種基于分子動力學(xué)模擬測試碳納米管力學(xué)性能的方法，屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種碳納米管力學(xué)性能分子動力學(xué)模擬的方法。在分子動力學(xué)模擬中使用“彈簧”作為加載工具，實現(xiàn)對碳納米管加載；并根據(jù)牛頓第三定律，通過統(tǒng)計“彈簧”上所受的力，得到碳納米管所受的載荷。本發(fā)明可以高效、準(zhǔn)確地得到碳納米管相關(guān)力學(xué)性能及參數(shù)，從而避免了由實驗帶來的成本以及規(guī)避實驗中的諸多不確定因素。

摘要： 一種可通過編程實現(xiàn)的適用于分子晶體從頭算分子動力學(xué)軌跡的處理方法，針對體系內(nèi)被周期性邊界條件約束的原子坐標(biāo)，通過第一性原理計算方法和原子坐標(biāo)處理算法，還原受約束的原子坐標(biāo)，消除軌跡中不合理的分子碎片，使得未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)完整，協(xié)助科研人員更高效地分析化學(xué)反應(yīng)路徑。該方法具有效率高、可靠性好、指導(dǎo)性強等優(yōu)點，減輕了對國外昂貴商業(yè)軟件的依賴，提高了分子動力學(xué)研究水平。