[發明專利]一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法與裝置

有效

• 申請號: 201710081680.8
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN107256277B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 黃健;朱楊;馬保國;余永升;汪金水
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C20/70;G16C60/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明;李丹

本發明公開了一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法，該方法包括以下步驟：1）采集待模擬的雙峰聚乙烯分子分子量密度分布數據；2）繪制雙峰聚乙烯分子的分子量分布曲線圖；3）對雙峰聚乙烯分子分子量密度分布數據擬合，得到分子量密度曲線的函數表達式；4）在聚乙烯分子分子量分布模型中設定采樣參數，生成給定分布的雙峰聚乙烯分子樣本；5）設定斷裂概率參數，對雙峰聚乙烯分子過程進行分子斷裂模擬。本發明提供了一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法，為通過利用矩陣模型模擬特定分子量分布的聚乙烯高分子斷裂過程，對聚乙烯高分子老化的研究給予技術支撐。

技術領域

本發明涉及計算機軟件輔助模擬技術，尤其涉及一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法與裝置。

背景技術

高分子材料在日常生活中已經廣泛應用，在加工、貯存和使用過程中，由于各種因素的影響，其性能和使用價值逐漸降低，這一現象稱為高分子老化。

隨著聚乙烯(PE)管道在我國城鎮給排水、燃氣管網建設中的廣泛應用，PE管道也逐漸成為社會生產各個領域令人矚目的成就。PE管道相比傳統的鋼、水泥制管道，具有耐腐蝕、易安裝、柔韌性好，加工性能優良、環保、安全等特點。但PE樹脂作為一種對紫外光和高溫敏感的高分子材料，在強紫外光輻射及高溫條件下，PE會快速降解老化，管道存在表面脆化、力學強度降低、焊接接頭失效等危險。

我國PE管道自20世紀80年代開始迅猛發展。1982年上海已開始使用PE管輸送城市燃氣。作為燃氣輸送的特種設備，當時PE管道主要集中于力學性能的優化設計，管道擠出生產線的效率，以及嚴格控制擠出管道的尺寸大小等。期間，有高耐應力開裂的新型PE樹脂進入市場，特別是雙峰聚乙烯的出現，高效管道擠出生產工藝的面世，擠出速率可達到每小時一公噸以上。其中，雙峰聚乙烯指的是分子量分布由兩種分子量正態分布峰疊加的聚乙烯，該種樹脂同時具備易加工性和高抗蠕變性能，在給排水、燃氣管道等公共領域起著重要作用。“十二五”期間，我國塑料管道行業仍然保持持續、穩定發展，產量由2010年的840.2萬噸，增長到2015年末的1380萬噸，平均年增長率為10.43％。但目前PE管道老化失效機理復雜，新型PE管道產品涌入市場，PE管道的老化失效性研究相對滯后。

近年來,隨著信息技術,計算機技術及互聯網的快速發展,各個社會領域均積累起了規模龐大的數據。隨著信息系統的廣泛應用,源自古老的數據分析及統計技術,加上現代的人工智能,數據庫和統計學相關技術,研究如何充分利用大規模的數據,發掘出有用知識的數據挖掘技術迅速發展起來。機器學習是解決數據挖掘問題的主要方法之一。機器學習是一種利用系統本身進行自我改進的過程,使計算機程序能隨著經驗的積累自動提高性能,雖然到目前為止機器學習還不足以使計算機具備和人類一樣強大的學習能力,但針對大量特定學習任務的算法的提出,使計算機具備了從大量數據中提取特征、發現隱含規律的能力,因此機器學習在數據挖掘中得到了廣泛應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法與裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種雙峰聚乙烯分子斷裂模擬方法，包括以下步驟：

1)采集待模擬的雙峰聚乙烯分子分子量密度分布數據；

2)對采集的數據按橫坐標數據為雙峰聚乙烯分子分子量以10為底的對數，縱坐標數據為雙峰聚乙烯分子的分子量密度，繪制雙峰聚乙烯分子的分子量分布曲線圖；

3)對雙峰聚乙烯分子分子量密度分布數據擬合，得到分子量密度曲線的函數表達式，生成相應的聚乙烯分子分子量分布模型；

4)在聚乙烯分子分子量分布模型中設定采樣參數，生成給定分布的雙峰聚乙烯分子樣本；其中采樣參數包括采樣間隔、采樣個數、斷裂后分子總數和短支鏈濃度；