[發(fā)明專(zhuān)利]用于高聚合物材料的模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310169324.3
• 申請(qǐng)日: 2013-05-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103425815B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 上野真一
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 住友橡膠工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 上海市華誠(chéng)律師事務(wù)所31210
• 代理人: 徐申民,杜娟

1.一種用于評(píng)估高聚合物材料中填料分散的計(jì)算機(jī)化模擬方法，包括：

定義填料的填料模型，其中每個(gè)填料模型表示多個(gè)填料顆粒，所述多個(gè)填料顆粒為單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒和至少四個(gè)表面顆粒，所述表面顆粒的中心位于球形表面上，所述球形表面的中心與所述單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒的中心重合；

定義高聚合物材料的聚合物模型，其中每個(gè)聚合物模型表示一個(gè)或多個(gè)聚合物顆粒；

定義顆粒之間的位能，所述顆粒為填料顆粒和聚合物顆粒，其中，

每個(gè)位能是顆粒中心之間的距離的函數(shù)并且被定義為在所述距離降低至預(yù)定的截止距離以下時(shí)使得顆粒之間出現(xiàn)相互作用，

為所述單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒定義最大截止距離，以及

為每個(gè)表面顆粒定義小于所述最大截止距離的截止距離；

在每個(gè)填料模型中，定義單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒與每個(gè)表面顆粒之間的平衡長(zhǎng)度；

在每個(gè)填料模型中，定義表面顆粒之間的平衡長(zhǎng)度；

對(duì)放置在預(yù)定虛擬空間中的聚合物模型和填料模型進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算；以及

根據(jù)通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算獲得的結(jié)果評(píng)估填料模型的分散狀態(tài)，

其中

通過(guò)計(jì)算所述單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒的均方位移而不計(jì)算每個(gè)表面顆粒的均方位移來(lái)獲得每個(gè)填料模型的均方位移，以及

根據(jù)所獲得的填料模型的均方位移來(lái)評(píng)估填料模型的分散狀態(tài)，其中

兩個(gè)填料模型中的單個(gè)最具勢(shì)力的顆粒之間的截止距離大于所述球形表面的半徑和兩個(gè)填料模型的表面顆粒之間的截止距離的和，其中，

定義顆粒之間的位能包括：

定義一個(gè)填料模型中的最具勢(shì)力的顆粒與另一個(gè)填料模型中的最具勢(shì)力的顆粒之間的最大截止距離；

定義一個(gè)填料模型中除了最具勢(shì)力的顆粒之外的任何顆粒與另一個(gè)填料模型中除了最具勢(shì)力的顆粒之外的任何顆粒之間的最小截止距離；以及

定義一個(gè)填料模型中最具勢(shì)力的顆粒與另一個(gè)填料模型中除了最具勢(shì)力的顆粒之外的任何顆粒之間的中間截止距離。

2.如權(quán)利要求1所述的模擬方法，其特征在于，

在五次以上的時(shí)間間隔處計(jì)算均方位移。

3.如權(quán)利要求1所述的模擬方法，其特征在于，

定義顆粒之間位能的函數(shù)如下式所示：

U＝a_ij(1-r_ij/r_c)²/2

式中，

U是位能，

a_ij是對(duì)應(yīng)于位能U的強(qiáng)度的常數(shù)，

r_ij是所述顆粒的中心之間的距離，以及

r_c是所述顆粒之間的截止距離。

4.如權(quán)利要求3所述的模擬方法，其特征在于，

評(píng)估分散狀態(tài)包括獲得最具勢(shì)力的顆粒的自擴(kuò)散系數(shù)。