JP5469696B2 - 高分子材料のエネルギーロスの計算方法 - Google Patents
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Description
a)解析対象となる高分子材料のシミュレーション用の分子構造モデルの設定
b)分子構造モデルにポテンシャルを定義
c)分子構造モデルをセルにランダムに配置した高分子材料モデルを用いて構造緩和計算
d)構造緩和計算後、高分子材料モデルに周期的な変形を与えて応力と歪とを計算
e)計算結果からヒステリシスループを求め、その面積からエネルギーロスを計算
本実施形態の高分子材料のエネルギーロスを計算する方法は、コンピュータを用いて高分子材料のエネルギーロスが計算される。
U=0.5*k*(x−x0)2 …(1)
ここで、"k"は、バネ定数、"x"はC−C結合間のボンド長、"x0"は結合鎖の平衡長である。
f=1/(2π)*√(k/M) …(2)
ここで、"π"は円周率、"M"はC原子の質量である。
Tp=1/f …(3)
3 モノマーモデル
4 粒子モデル
5 結合鎖
P 高分子材料モデル
S セル
Claims (5)
- コンピュータを用いて高分子材料のエネルギーロスを計算する方法であって、
前記高分子材料の分子構造を、原子又はその集合体を表す有限個の粒子モデルと、この粒子モデル間の相対位置を特定する結合鎖とを含んでモデル化したシミュレーション用の分子構造モデルを設定するステップ、
前記分子構造モデルの各粒子モデル間にポテンシャルを定義するステップ、
前記分子構造モデルをセルに配置した高分子材料モデルを設定し、予め定めた条件と前記ポテンシャルに基づいて構造緩和計算を行うステップ、
前記構造緩和計算の後、前記高分子材料モデルに周期的な変形を与えて応力と歪とを計算する変形計算のステップ、及び
前記変形計算の結果に基づいて、エネルギーロスを計算するステップを含み、
前記高分子材料モデルの前記変形の周期と、前記ポテンシャルの固有振動数に基づく振動周期とを比較し、両者が実質的に一致していないと判断されたときに前記変形計算を行うことを特徴とする高分子材料のエネルギーロスの計算方法。 - 前記構造緩和計算は、前記高分子材料モデルの密度が、実際の高分子材料の密度よりも小さく定義されて行われる請求項1記載の高分子材料のエネルギーロスの計算方法。
- 前記構造緩和計算は、圧力及び温度が一定の下で少なくとも10(ps)以上行われる請求項1又は2に記載の高分子材料のエネルギーロスの計算方法。
- 前記変形計算は、慣性半径がセルの大きさの0.5倍未満の分子構造モデルのみを対象として行われる請求項1乃至3のいずれかに記載の高分子材料のエネルギーロスの計算方法。
- 前記高分子材料モデルの前記変形の周期Tsと、前記ポテンシャルの固有振動数に基づく振動周期Tpとの比Ts/Tpが0.8〜1.2の範囲にないと判断されたときに前記変形計算を行う請求項1乃至4のいずれかに記載の高分子材料のエネルギーロスの計算方法。
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