Abstract
The presence of polymers in all areas of human life has led to the need to create new polymers that meet new needs. There is a problem of limited resources in modern economics and ecology, so computer modeling methods become an alternative to experimental research of polymers.The LAMMPS software package allows to model physical systems of different complexity of the structure and the number of its constituent particles. He implements the molecular dynamics method for modeling the evolution of the system over time by integrating particle motion equations according to Newton's second law. The calculation of the physical properties of materials is based on the Lennard-Jones potential, which determines the nature of the interaction of particles of the system.Computer modeling of polymers has to begin with an accurate formulation of a research objective as the settlement model depends on the studied processes change of structure of a crystal lattice. Depending on the scale of the modelled system allocate two classes of polymeric models: atomistic and coarse-grained. The atomistic model allows to consider structure of material at the level of monomers, to study vibration and interaction of an unstructured polymeric system. They are limited in time and demand the powerful equipment. The coarse-grained model allows to investigate the generalized polymeric models for forecasting of structure of a polymeric system in the wide range of criteria and parameters. Properties of the analyzed system define in the accurate sequence: initialization of particle’s parameters, determination of lattice structure, adjustment of interaction parameters of particles, boundary conditions and variables, calculation modeling. After calculation the obtained data are analyzed to determination of the studied physical properties of polymers.Computer modeling is an effective way to investigate the physical properties of polymers, giving many opportunities for the development of materials science and new technologies.
Highlights
Проаналізовано особливості методів комп’ютерного моделювання фізичних властивостей полімерів із застосуванням вільно відкритого програмного коду LAMMPS, в якому реалізовано методи молекулярної динаміки, що лежать в основі моделювання еволюції фізичних систем атомного масштабу
Можливість комп’ютерного моделювання складних фізичних і хімічних систем і процесів дало змогу досліджувати властивості об’єктів навіть тоді, коли це неможливо зробити експериментально або за допомогою традиційних аналітичних методів
“About definition of the elasticity module of single-walled carbon nanotubes by methods of structural mechanics”, Mechanics and Advanced Technologies, vol 85, no 1, pp
Summary
Для визначення пружних констант за допомогою методів МД спочатку обчислюється енергія деформації, яка виникає безпосередньо в разі зміщення модельованої системи. – модель статична, тобто не враховується тепловий рух; температура використовується тільки для визначення густини системи в недеформованому стані;. Виконання циклічних розрахунків по етапах 3–5 послідовно з різними ступенями деформації дає послідовність деформованих структур системи, що дає можливість обчислити компоненти тензора пружних констант матеріалу четвертого рангу матеріалу (7). За енергетичним підходом компоненти тензора напруження можна отримати диференціюючи вирази для внутрішньої енергії U (або потенційної U pot ) за сталої ентропії S ij. Для відпрацювання методик МД для визначення фізичних властивостей матеріалів з використанням LAMMPS [13] були проведені тестові розрахунки густини поліетилену
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: Proceedings of the NTUU “Igor Sikorsky KPI”. Series: Chemical engineering, ecology and resource saving
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
