付一政
,
林也平
,
高艳芳
,
梁晓艳
,
廖黎琼
,
杨潞霞
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用耗散粒子动力学(DPD)和有限元分析方法(FEM)对十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和十八烷基三甲基氯化铵(OTAC)改性蒙脱土(MMT)的尼龙6(PA6)/季铵盐(Quat)/MMT纳米复合材料进行了研究.通过将分子动力学(MD)模拟得到的非键相互作用能转化为介观DPD模拟中的各珠子间的相互作用参数,用DPD模拟方法研究了共混物的介现形貌.通过将DPD模拟得到的介现形貌转化为宏观模拟中有限元分析(FEM)的输入结构,采用FEM方法预测了共混物的力学性能.FEM分析结果表明,共混物为各向异性材料,在zz方向的拉伸模量(E)与文献值基本一致,且比垂直于zz方向(xx和yy方向)的低得多.
关键词:
耗散粒子动力学
,
有限元
,
季铵盐
,
蒙脱土
,
尼龙
,
纳米复合材料
李孜孜
,
王嘉骏
,
顾雪萍
,
冯连芳
高分子材料科学与工程
随着高性能计算机的发展,采用多尺度数值模拟的方法,研究聚合物共混体系的微观相形态和介观相界面、相分离过程等,对聚合物功能化和高性能化具有重要指导意义。首先简要介绍现阶段应用于聚合物共混体系的模拟方法,比较了各种方法的应用尺度范围和适用体系,并阐述了如何实现从分子尺度到介观尺度的贯通模拟。详细讨论了以分子动力学和耗散粒子动力学为基础的多尺度模拟方法,在二元和三元的聚合物共混体系的相容性和相形态研究中的应用。最后对多尺度模拟聚合物共混体系的研究方向提出建议。
关键词:
聚合物共混
,
分子模拟
,
介观尺度模拟
,
耗散粒子动力学
曹知红
,
罗康
,
易红亮
,
谈和平
工程热物理学报
能量守恒的耗散粒子动力学(eDPD)对复杂流动问题的模拟有着先天的优势.本文将eDPD方法应用于偏心圆环中气体的对流换热问题的模拟.首先模拟了因圆环旋转引起的强迫对流换热问题.然后,引入Boussinesq假设,模拟了自然对流换热问题.最后,模拟了混合对流问题.得到了温度场和流场等数据,并将结果和有限体积法模拟得到的结果或实验数据进行了比较.结果表明,DPD能有效地模拟复杂形状内的对流换热问题,并且精度很高.
关键词:
耗散粒子动力学
,
对流换热
,
混合流动
,
偏心圆环
刘建中
,
庞磊
,
张洋
,
李影
,
李先红
,
刘涛
,
周永胜
,
熊建平
,
葛静瑞
合成材料老化与应用
通过DPD方法(耗散粒子动力学)对PVC木塑(主要成分PVC与木纤维：质量比为100：24)与水性氟碳漆(主要成分聚三氟氯乙烯)的相容情况进行计算机模拟计算，研究发现PVC以及木纤维与聚三氟氯乙烯相容性都极差，系统严重分相，通过加入水性丙烯酸底漆来解决水性氟碳漆与PVC/木粉体系的相容性问题，漆膜附着力测试与计算结果完全吻合，试验证实DPD方法可以很好地预测各类漆与高分子材料的相容性，在工业上指导材料涂漆类型的选择。
关键词:
PVC木塑复合材料
,
聚三氟氯乙烯
,
耗散粒子动力学
,
介观模拟
,
相容性
罗小平
,
曹知红
,
易红亮
,
谈和平
工程热物理学报
本文采用能量守恒耗散粒子动力学(eDPD)方法研究了内含椭圆热源的封闭方腔内的对流换热问题.提出一种处理曲面边界和移动边界的新方法,模拟了剪切力驱动的混合对流换热问题以及椭圆热源被迫旋转引起的混合对流换热问题,分析了剪切力方向、理查森数Ri和椭圆被迫旋转对混合对流换热特性的影响,并且得到了不同条件下的流线图和等温线图.研究结果表明,横向剪切时Ri数对方腔内的传热影响并不显著而纵向剪切时Ri对方腔内的流动与传热的影响非常明显;椭圆热源被迫旋转给流场带来扰动,使等温线发生扭曲,但是整个流场的结构没有发生根本性的改变.
关键词:
耗散粒子动力学
,
混合对流
,
封闭方腔
,
介观模拟
曹知红
,
肖自锋
,
易红亮
,
谈和平
工程热物理学报
在耗散粒子动力学(DPD)中施加无滑移边界条件是较困难的,本文提出了一种新的处理方法来实现无滑移边界条件.通过选取合适的壁面与流体粒子之间的保守力系数可以控制近壁面区的粒子数,从而可以使密度波动降低至极小值,实现无滑移边界条件.通过该方法模拟泊肃叶流动求得的流体性质与通过使用Lees-Edwards边界条件模拟剪切流动所求得的流体性质一致,证明了该方法的可靠性.
关键词:
耗散粒子动力学
,
无滑移边界条件
,
保守力系数
沙华
,
孙玲
,
刘东雷
材料导报
耗散粒子动力学(Dissipative particle dynamics,DPD)是一种介观尺度的模拟方法,作为联系宏、微观模拟的纽带,在研究软物质流动及形态结构的工作中起到很大作用.在诸如生物大分子、聚合物流体等软物质领域,DPD方法凭借其时间及空间尺度的优越性,越来越受到研究者的青睐.首先归纳了DPD方法的粗粒化过程、讨论其理论模型及数值算法等基本理论,继而详细阐述了DPD方法在软物质领域的研究现状、研究热点及发展趋势,并展望了其应用前景.
关键词:
耗散粒子动力学
,
介观模拟
,
软物质
