[發(fā)明專利]交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210564784.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-23
• 公開（公告）號(hào): CN114664390B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃銘;姜理俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州創(chuàng)騰軟件有限公司
• 主分類號(hào): G16C20/10
• 分類號(hào): G16C20/10;G16C10/00
• 代理公司: 北京悅和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11714
• 代理人: 司麗春

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法和系統(tǒng)，所述方法包括：獲取多個(gè)單體分子，并將目標(biāo)數(shù)目的所述單體分子進(jìn)行混合，以得到具有多個(gè)初始結(jié)構(gòu)的混合體系；其中，各所述初始結(jié)構(gòu)中具有相同種類和數(shù)量的所述單體分子，且所述單體分子在各所述初始結(jié)構(gòu)中的位置不同；對(duì)所述混合體系依次進(jìn)行力場分配和分子動(dòng)力學(xué)弛豫；基于預(yù)先設(shè)定的交聯(lián)參數(shù)，利用預(yù)設(shè)策略對(duì)所述混合體系中的所有所述初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)，直至交聯(lián)轉(zhuǎn)化率達(dá)到目標(biāo)交聯(lián)轉(zhuǎn)化率，結(jié)束交聯(lián)，并得到交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該方法和系統(tǒng)解決了現(xiàn)有技術(shù)中交聯(lián)的時(shí)間效率相對(duì)較低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種基于分子動(dòng)力學(xué)的交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在對(duì)乙烯基樹脂等交聯(lián)聚合物進(jìn)行模擬生成時(shí)，多采用以下技術(shù)手段：

其一，可采用基于Material Studio軟件的腳本，通過調(diào)用MaterialStudio中成鍵的功能，來實(shí)現(xiàn)樹脂的交聯(lián)過程。但是，該種方法所能操作的體系一般較小，一般盒子大小約為3nm左右。但是對(duì)于交聯(lián)聚合物構(gòu)成的體系來說，體系過小，熱擾動(dòng)會(huì)增大，進(jìn)而會(huì)影響到其后性質(zhì)的預(yù)測，而這個(gè)熱擾動(dòng)是跟原子數(shù)目的平方根成反相關(guān)的，所以體系越大，估算的值會(huì)越準(zhǔn)確。但是如果體系變大，該方法對(duì)體系的交聯(lián)所需要的時(shí)間過長。交聯(lián)聚合物

其二，可采用基于反應(yīng)力場的方法實(shí)現(xiàn)交聯(lián)。但是，反應(yīng)力場目前受限于體系力場參數(shù)復(fù)雜，以及其在進(jìn)行交聯(lián)過程時(shí)的運(yùn)算效率很低，也導(dǎo)致其很難交聯(lián)較大的體系。

可見，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于復(fù)雜交聯(lián)聚合物的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)建模存在以下問題：

1）針對(duì)性過強(qiáng)，無法對(duì)其他體系進(jìn)行交聯(lián)；

2）交聯(lián)的時(shí)間效率相對(duì)較低，交聯(lián)的體系則相對(duì)較小；

3）未有操作簡單，成熟的工作流能自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)針對(duì)多種不同體系進(jìn)行交聯(lián)。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法和系統(tǒng)交聯(lián)聚合物，以至少部分解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

一種交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模擬生成方法，所述方法包括：

獲取多個(gè)單體分子，并將目標(biāo)數(shù)目的所述單體分子進(jìn)行混合，以得到具有多個(gè)初始結(jié)構(gòu)的混合體系；其中，各所述初始結(jié)構(gòu)中具有相同種類和數(shù)量的所述單體分子，且所述單體分子在各所述初始結(jié)構(gòu)中的位置不同；

對(duì)所述混合體系依次進(jìn)行力場分配和分子動(dòng)力學(xué)弛豫；

基于預(yù)先設(shè)定的交聯(lián)參數(shù)，利用預(yù)設(shè)策略對(duì)所述混合體系中的所有所述初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)，直至交聯(lián)轉(zhuǎn)化率達(dá)到目標(biāo)交聯(lián)轉(zhuǎn)化率，結(jié)束交聯(lián)，并得到交聯(lián)聚合物空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，獲取多個(gè)單體分子，具體包括：

基于MaxFlow平臺(tái)構(gòu)建單體分子，并對(duì)所述單體分子中的目標(biāo)原子進(jìn)行差異化命名。

進(jìn)一步地，預(yù)先設(shè)定的交聯(lián)參數(shù)包括系統(tǒng)設(shè)置信息、分子信息和反應(yīng)信息。

進(jìn)一步地，基于預(yù)先設(shè)定的交聯(lián)參數(shù)，利用預(yù)設(shè)策略對(duì)所述混合體系中的所有所述初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)，具體包括：

利用截?cái)喟霃椒ㄋ阉魉龌旌象w系中的所有目標(biāo)原子對(duì)；

將各所述目標(biāo)原子對(duì)分別生成化學(xué)鍵，以得到若干化學(xué)鍵；同時(shí)更新相關(guān)的角，二面角的拓?fù)鋮?shù)以及關(guān)聯(lián)原子的電荷；

對(duì)所述混合體系中的所有所述初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行分步結(jié)構(gòu)弛豫和動(dòng)力學(xué)弛豫處理，以對(duì)所述初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行交聯(lián)。