lammps案例:聚乙烯和石墨烯界面pull out模拟
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发布时间：2024-10-07 13:31
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热心网友
时间：2024-10-12 19:06
在lammps的模拟世界中，我们通过一个实际案例来探讨聚乙烯与石墨烯界面的结合力问题，这个案例源于论文《The interfacial mechanical properties of functionalized graphene-polymer nanocomposites》。模拟过程分为三个步骤：模型构建、系统松弛和拉伸测试。
首先，使用Material Studio（MS）构建模型，通过build layer方法将聚乙烯和单层石墨烯组合，为增强计算效率，构建了两层石墨烯。随后，通过msi2lmp命令将layer.car文件转换为适用lammps的layer.data文件。
接着，系统经过两阶段松弛。首先在300K、1atm的NPT（Nose-Hoover温度压力控制）条件下进行，接着进行300KnVT（温度体积常数）系综，以优化聚乙烯的密度，使其达到理想状态。
关键的拉伸环节，模型中固定聚乙烯上层，以0.01A/ps的速率向下移动石墨烯，模拟其与聚乙烯分离的过程，同时记录石墨烯在此过程中的受力情况。最终，我们测得的最大拉力为13.38nN，界面的最大应力为702MPa，与论文中的理论值727MPa非常接近，验证了模拟结果的准确性。
热心网友
时间：2024-10-12 19:11
在lammps的模拟世界中，我们通过一个实际案例来探讨聚乙烯与石墨烯界面的结合力问题，这个案例源于论文《The interfacial mechanical properties of functionalized graphene-polymer nanocomposites》。模拟过程分为三个步骤：模型构建、系统松弛和拉伸测试。
首先，使用Material Studio（MS）构建模型，通过build layer方法将聚乙烯和单层石墨烯组合，为增强计算效率，构建了两层石墨烯。随后，通过msi2lmp命令将layer.car文件转换为适用lammps的layer.data文件。
接着，系统经过两阶段松弛。首先在300K、1atm的NPT（Nose-Hoover温度压力控制）条件下进行，接着进行300KnVT（温度体积常数）系综，以优化聚乙烯的密度，使其达到理想状态。
关键的拉伸环节，模型中固定聚乙烯上层，以0.01A/ps的速率向下移动石墨烯，模拟其与聚乙烯分离的过程，同时记录石墨烯在此过程中的受力情况。最终，我们测得的最大拉力为13.38nN，界面的最大应力为702MPa，与论文中的理论值727MPa非常接近，验证了模拟结果的准确性。
