微孔塑料氣泡成核過程分子動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、微孔泡沫塑料是指泡孔均勻且孔徑小于100μm的發(fā)泡材料。典型的泡孔直徑在5～50μm之間，泡孔密度達(dá)109～1012個(gè)/cm3。微孔泡沫塑料既具有一般泡沫塑料的優(yōu)點(diǎn)(如質(zhì)量輕、價(jià)格低、隔熱性能和隔音性能好、比強(qiáng)度高、吸收沖擊載荷等)，而且制品中泡孔的存在使材料內(nèi)部的裂紋尖端鈍化，有利于阻止裂紋的擴(kuò)展，從而使制品的力學(xué)性能得到提高。因此微孔塑料制品在汽車，建筑，儀器儀表等多個(gè)行業(yè)應(yīng)用十分廣泛。
　　 分子動(dòng)力學(xué)是近年來迅速崛起的一

2、種新的數(shù)值實(shí)驗(yàn)方法，廣泛應(yīng)用于材料、物理、化學(xué)、生物等部門。分子動(dòng)力學(xué)架起了一座從微觀到宏觀的橋梁，同時(shí)還可以模擬傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法無法達(dá)到的控制條件。它的基本原理是：求解系統(tǒng)中的分子或原子間作用勢(shì)能和系統(tǒng)外加約束共同作用的分子或原子的牛頓方程，記錄各分子在各個(gè)不同時(shí)刻的位置、速度等，然后統(tǒng)計(jì)得到體系的各種熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和能量等信息，也就是由體系粒子的微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)出其宏觀性質(zhì)。
　　 本文旨在用分子動(dòng)力學(xué)方法模擬微孔塑料氣泡成核的過程，

3、具體內(nèi)容有：
　　 1.總結(jié)了微孔泡沫塑料成型工藝的過程和特點(diǎn)，并對(duì)微孔泡沫塑料氣泡成核機(jī)理作了詳細(xì)的闡述。
　　 2.對(duì)分子動(dòng)力學(xué)模擬技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，介紹了分子動(dòng)力學(xué)模擬的理論基礎(chǔ)。
　　 3.以十六烷和二氧化碳的混合體系為研究對(duì)象來研究微孔塑料氣泡的成核過程。建立了體系的分子動(dòng)力學(xué)模型，并引入相應(yīng)的力場(chǎng)來描述原子間的相互作用。模擬過程中選用NPT系綜，采用Velocity-Verlet積分算法對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)