聚合物共混相容性分子动力学模拟进展

本文简要介绍了分子模拟方法和分子动力学方法.着重从分子动力学模拟角度介绍如何模拟聚合物共混相容性的方法,引入了溶解度参数和Huggins-Flory相互作用参数的概念以及分子动力学模拟的具体方法.文章综述了分子动力学模拟在研究聚合物共混相容性的国内外的现状及应用;并对分子动力学模拟的发展趋势作了展望.     

分子动力学模拟的计算及应用

主要介绍分子动力学模拟的来源,从分子动力学的运动方程出发,详细介绍分子动力学模拟过程中的数据分析方法:有限差分法,分子动力学模拟所适用的系综,以及最后对于模拟数据的热力学性质的计算。     

分子动力学模拟在塑料材料中迁移研究现状

目的概述分子动力学模拟方法应用于小分子物质在食品塑料包装材料中迁移研究的应用进展。方法综合近20年国内外分子动力学模拟方法在小分子扩散行为的研究进展。结果采用分子动力学模拟方法不仅可以定性地描述小分子在食品塑料包装材料中的扩散行为,而且能模拟聚合物材料的一些结构与性能,分析影响小分子迁移行为的因素,确定小分子的扩散系数。结论分子动力学模拟方法在食品塑料包装材料迁移研究应用中仍存在许多尚未完善与尚未研究的部分,包括通过分子动力学模拟计算所得扩散系数与实验值、半经验公式计算值有差异,在复合膜中模拟应用较少等方面。     

材料摩擦磨损分子动力学模拟的研究进展

随着新技术的发展以及材料服役环境的日益复杂化,传统的试验研究已经不能满足人们对摩擦磨损的认识需求,因此必须借助数值模拟方法来研究材料的摩擦磨损行为.特别是随着近年来原子尺度理论模型的不断完善和计算机运算能力的不断提高,分子动力学模拟已经成为研究材料摩擦磨损行为和机制的重要方法.本文详细综述了材料摩擦磨损分子动力学模拟的国内外研究现状.首先阐述了分子动力学模拟中势能函数的建立;其次介绍了材料摩擦磨损分子动力学模拟常用的接触模型;然后概述了采用分子动力学模拟方法研究接触面积、载荷、温度、速度和晶体取向等因素对材料摩擦磨损的影响;最后指出了目前材料摩擦磨损分子动力学模拟中存在的一些问题,并对未来发展方向进行了展望.     

分子动力学模拟及其在表面工程中的应用现状

分子动力学模拟是一种通过经典力学建立分子体系模型,利用数值求解分子体系运动方程,对分子和分子体系结构与性质进行研究的计算机模拟方法。分子动力学作为一种应用非常广泛的分子模拟技术,在物理、化学、生物、材料、医学等各种牵涉到微观世界的学科中,都起到了非常重要的作用。目前,分子动力学已被应用于模拟表面工程中表面涂层的沉积过程及其性质、表面改性过程、薄膜应力状态以及表面裂纹的萌生与扩展等方面。综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理及算法、原子间势函数的选取以及边界条件的选取,并且综述了分子动力学模拟技术在表面工程中的应用及其进一步的研究方向。     

分子动力学在钢铁冶金中的应用及展望

分子动力学是一种模拟物质结构和性质的方法,概括了分子动力学模拟的基本原理与技术,总结分析了分子动力学在冶金中的应用现状。基于微、介观尺度存在的小尺寸效应,简要介绍了笔者用分子动力学方法在研究钢液中纳米夹杂物的热力学、界面性质等方面的前期工作进展。基于洁净钢技术快速发展的趋势,指出分子动力学在钢铁冶金中将获得广泛应用。     

学术前沿

<正>包装材料中化学物质迁移分子动力学模拟研究进展作者:孙魁魁,王欲翠,蔡金龙,周学成,向红来源:包装学报,2017(2)摘要:概述了分子动力学模拟的基本原理及其应用方法,在此基础上,综述了分子动力学模拟在高阻隔包装材料、缓释包装材料、高性能聚合包装材料中化学物质迁移的研究现状,并提出分子动力学技术在包装材料化学     

材料科学中的分子动力学模拟研究进展

本文综述了几种常见条件下的分子动力学模拟方法以及分子动力学模拟的最新发展趋势，介绍用分子力学模拟方法研究固体的体相结构，表面问题，界面问题以及薄膜形成过程等方面的研究成果。     

材料科学中的分子动力学模拟

概述了几种常见条件下分子动力学模拟方法以及边界条件的选取、有关的有限差分技术、势函数的发展、温度和压力控制,介绍了分子动力学模拟技术在吸附性能、薄膜生长以及晶体缺陷等研究方面的成果.     

分子动力学方法的模拟参数对结果的影响

主要研究了利用分子动力学方法(MD)模拟等离子体与材料表面相互作用过程时分子动力学方法的参数对模拟结果的影响.详细分析了Berendsen热浴的应用时间、耦合强度和模拟时间量(单个轨迹的作用时间、弛豫时间)对模拟结果的影响,结果表明,热浴的应用时间对模拟结果的影响很大,而其它参数对模拟结果没有太大的影响.     

包装材料中化学物质迁移分子动力学模拟研究进展

概述了分子动力学模拟的基本原理及其应用方法,在此基础上,综述了分子动力学模拟在高阻隔包装材料、缓释包装材料、高性能聚合包装材料中化学物质迁移的研究现状,并提出分子动力学技术在包装材料化学物质迁移方面未来的应用方向:深入研究模型处于缺陷状态、复杂环境下的建模方法,不断完善迁移模型库,采用更高性能的计算机来构建更大分子量的模型,以验证和改进模型并提供更多的物性数据,得到一些极限条件或实验无法实现情况下的信息。     

PVD薄膜生长的Monte Carlo模拟

蒙特卡罗(Monte Carlo,MC)和分子动力学是模拟薄膜生长的两种基本方法.本文结合各种PVD技术的工艺特点,介绍了薄膜生长的Monte Carlo模拟.详尽地总结了载能粒子沉积薄膜生长的Kinetic Monte Carlo模型和算法.最后指出建立精细的模型、算法并适当应用分子动力学是提高模拟可靠性的方法.     

薄膜生长模型与计算机模拟

阐述了计算机模拟薄膜生长研究在纳米材料设计中的重要意义。通过最近多篇文献报道，归娄介绍了常见的薄膜生长模型、原理及方法，并详细对比了分子动力学、蒙特卡罗和量子力学3类方法、原理及应用特点。报道了国内外近几年薄膜生长模型与模拟的一些研究成果。结合不同的方法与原理，以分子动力学结合蒙特卡罗模型为重点，简要评述了这些模型及模拟特点，并提出了作者的一些见解。分析了多元化合物薄膜生长模拟的技术难点，指出了量子力学计算理论与方法同分子动力学、蒙特卡罗模型相结合的新型模型是解决这一难题的发展方向，展望了今后国内外的发展趋势。     

分子动力学模拟及其在材料科学中的应用

综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的分类、基本原理、原子间势函数的发展及势参数的确定、相关有限差分算法、初始条件和边界条件的选取、平衡系综及其控制、感兴趣量的提取以及分子动力学模拟在材料科学中的一些应用.     

碳分子筛膜气体分离机理模拟的研究进展

介绍了近几年来碳分子筛膜气体分离机理研究的状况，包括模拟方法的发展和选择，巳有的非平衡分子动力学方法及目前模拟研究成果。详细地介绍了采用双控容积巨正则分子动力学（DCV-GCMD）方法进行碳分子筛膜气体分离机理模拟的基本原理和实现方法。提出了现有模拟研究所存在的问题及今后发展方向。到目前为止，巳有模拟结果和实验数据还有很好的可比性，通过分析可能的原因并给出了进一步完善模拟的建议。     

单晶纳米金属材料拉伸的分子动力学研究进展

综述了单晶纳米金属材料力学性能的最新研究进展。在模拟过程中,分子动力学的方法能通过原子之间的运动反映结构变形过程,因而得到了广泛的应用。介绍了单晶纳米金属纳米材料拉伸变形的分子动力学方法、系统模型的建立、力学性能、表面效应尺寸效应以及发展前景。     

单晶纳米金属材料拉伸的分子动力学研究进展

综述了单晶纳米金属材料力学性能的最新研究进展。在模拟过程中，分子动力学的方法能通过原子之间的运动反映结构变形过程，因而得到了广泛的应用。介绍了单晶纳米金属纳米材料拉伸变形的分子动力学方法、系统模型的建立、力学性能、表面效应尺寸效应以及发展前景。     

超临界流体分子动力学模拟的概述

通过从多个方面来阐述超临界流体的分子动力学模拟,介绍超临界流体在分子动力学模拟中用到的势能模型,阐述在模拟的过程中我们应该从哪些方面入手来分析数据,确立有用的研究价值。     

基于分子动力学模拟结果的界面破坏准则

结合材料的破坏通常都是从界面或其附近发生的,但界面破坏的机理及其评价准则尚未十分清楚。采用分子动力学模拟方法,可以对结合材料的界面起裂过程进行模拟,从而获得结合材料界面应力和界面破坏之间的关系。虽然在分子动力学模拟中采用了高度简化的界面模型,但对界面起裂过程的模拟,仍可以帮助人们获得结合材料界面破坏过程的规律性认识。通过在界面附近引入初始裂纹,导致界面上应力集中,从而引起界面起裂。从分子动力学模拟结果出发,提出了一个结合材料界面起裂,即界面破坏的准则。     

铁原子操纵过程的分子动力学模拟研究

采用经典分子动力学模拟方法,研究了金刚石针尖的原子力显微镜(AFM)在提取和放置铁(Fe)晶体体心原子(次表层)的主要过程。分析了所建模型的局限性,提出了使用扫描隧道显微镜(STM)可以实现原子的双向操纵并采用更加精确的从头计算分子动力学方法模拟STM操纵原子的主要机理,同时指出了尚需解决的问题。