恒溫分子動(dòng)力學(xué)模擬及應(yīng)用.pdf

1、本文從分子動(dòng)力學(xué)的基本模型出發(fā)，詳細(xì)的介紹了恒溫分子動(dòng)力學(xué)的理論模型，并以典型的Lennard-Jones流體為例，模擬了恒溫分子動(dòng)力學(xué)的演化過(guò)程。通過(guò)對(duì)數(shù)值結(jié)果的分析，我們發(fā)現(xiàn):恒溫分子動(dòng)力學(xué)中新引入的廣義質(zhì)量Q對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)演化的慣量，決定了系統(tǒng)對(duì)外界作用的敏感程度，當(dāng)Q取值較大時(shí)，系統(tǒng)受外界作用影響較小，系統(tǒng)的能量、溫度等宏觀物理量偏離平衡位置也較小，系統(tǒng)穩(wěn)定性更強(qiáng);反之，當(dāng)Q取值較小時(shí)，系統(tǒng)的宏觀物理量偏離平衡位置較遠(yuǎn)，系統(tǒng)對(duì)外界作

2、用相對(duì)更為敏感。
　　介紹了恒溫分子動(dòng)力學(xué)理論之后，本文將其應(yīng)用于實(shí)際。通過(guò)模擬幾種氣體分子在硅氧烷聚合物中的擴(kuò)散過(guò)程，根據(jù)模擬所得的數(shù)據(jù)計(jì)算了幾種氣體分子在硅氧烷聚合物中的擴(kuò)散系數(shù)，并將計(jì)算估計(jì)的擴(kuò)散系數(shù)與實(shí)驗(yàn)值相比較發(fā)現(xiàn):對(duì)于同一種聚合物，氣體分子的理論半徑越大，其擴(kuò)散系數(shù)越小，氣體在硅氧烷聚合物中擴(kuò)散的越慢;而對(duì)于同一種氣體，聚合物的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度越高，擴(kuò)散系數(shù)越小，氣體分子擴(kuò)散得也就越慢。此外，觀察氣體分子均方位移時(shí)發(fā)現(xiàn):