基于谐振势的两种分子力学模型的比较研究
材料科学
2013-02-14 v1 计算工程、金融与科学
摘要
我们表明，基于能量等效原理，stick-spiral 模型和 beam 模型这两种分子力学模型预测的材料力学性质存在显著差异。由于 beam 模型的所有参数均源自谐振势，这种模型间的差异与材料种类无关。我们通过有限宽度石墨烯纳米带和单个聚乙烯链的案例展示了这一差异，对比了采用谐振势的分子动力学 (MD) 模拟结果与采用 beam 模型的有限元方法结果。我们还发现，这种差异强烈依赖于加载模式、石墨烯纳米带的手性和宽度，并且在纯弯曲条件下，随着纳米带宽度的减小而增大。在不同加载模式下，使用这两种模型预测的力学性质的最大差异可超过 300%。将这两种模型与 AIREBO 势的 MD 结果进行比较，我们发现，在纯弯曲条件下的窄扶手型 (armchair) 石墨烯纳米带中，stick-spiral 模型高估了力学性质，而 beam 模型则低估了力学性质。
引用
@article{arxiv.1208.1353,
title = {A comparative study of two molecular mechanics models based on harmonic potentials},
author = {Junhua Zhao and Lifeng Wang and Jin-Wu Jiang and Zhengzhong Wang and Wanlin Guo and Timon Rabczuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1353},
year = {2013}
}
备注
40 pages, 21 figures