JP4997526B2 - シミュレーション方法、シミュレーション装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
図1は、本発明のシミュレーション装置1の内部の機能構成を示すブロック図である。シミュレーション装置1は、パーソナルコンピュータ又はサーバ装置等の汎用コンピュータを用いて構成されており、本発明のモデル生成装置の機能を兼ねて実行可能な構成となっている。シミュレーション装置1は、演算を行うCPU11と、演算に必要な情報を記憶するRAM12と、光ディスク等の記録媒体2から情報を読み取るCD−ROMドライブ等の読み取り部13と、ハードディスク等の記憶部14とを備えている。記憶部14は、ゴム材料の表面に石英粒子が接触した場合のゴム材料の挙動のシミュレーションをシミュレーション装置1が行うためのプログラムを含む本発明のコンピュータプログラム20と、コンピュータプログラム20に従った処理を実行するために必要なパラメータを記録するパラメータデータベース21とを記憶している。CPU11は、記録媒体2から本発明のコンピュータプログラム20を読み取り部13に読み取らせ、読み取ったコンピュータプログラム20を記憶部14に記憶させる。コンピュータプログラム20は必要に応じて記憶部14からRAM12へロードされ、ロードされたコンピュータプログラム20に基づいてCPU11は本発明のシミュレーション装置1及びモデル生成装置に必要な処理を実行する。
11 CPU
12 RAM
14 記憶部
2 記録媒体
20 コンピュータプログラム
21 パラメータデータベース
Claims (8)
- 複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを、演算部及び記憶部を備えるコンピュータによって行う方法において、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを前記記憶部に記憶し、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶部にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する処理を前記演算部で行い、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する処理を前記演算部で行い、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する処理を前記演算部で行い、
前記記憶部にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニット間の距離を、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが極小値になる距離以下に設定することにより、非変形物体のモデルを生成する処理を前記演算部で行い、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する処理を前記演算部で行い、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる処理を前記演算部で行い、
前記記憶部に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する処理を前記演算部で行うこと
を特徴とするシミュレーション方法。 - 複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを、演算部及び記憶部を備えるコンピュータによって行う方法において、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを前記記憶部に記憶し、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶部にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する処理を前記演算部で行い、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する処理を前記演算部で行い、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する処理を前記演算部で行い、
前記記憶部にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニットの中心間距離rを、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが0になる中心間距離をσとしてσ≦r≦2 1/6 σに設定することにより、非変形物体のモデルを生成する処理を前記演算部で行い、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する処理を前記演算部で行い、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる処理を前記演算部で行い、
前記記憶部に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する処理を前記演算部で行うこと
を特徴とするシミュレーション方法。 - 前記非変形物体の粗視化ユニットは、所定の鉱物の結晶構造を表すことを特徴とする請求項1又は2に記載のシミュレーション方法。
- 前記高分子の粗視化ユニットは、ジエン系ゴムの成分である高分子化合物を表すことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載のシミュレーション方法。
- 複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを行うシミュレーション装置において、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを記憶する記憶手段と、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶手段にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する手段と、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する手段と、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する手段と、
前記記憶手段にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニット間の距離を、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが極小値になる距離以下に設定することにより、非変形物体のモデルを生成する手段と、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する手段と、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる手段と、
前記記憶手段に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。 - 複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを行うシミュレーション装置において、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを記憶する記憶手段と、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶手段にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する手段と、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する手段と、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する手段と、
前記記憶手段にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニットの中心間距離rを、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが0になる中心間距離をσとしてσ≦r≦2 1/6 σに設定することにより、非変形物体のモデルを生成する手段と、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する手段と、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる手段と、
前記記憶手段に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する手段と
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。 - コンピュータに、複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを行わせるコンピュータプログラムにおいて、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを記憶する記憶部を備えるコンピュータに、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶部にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する処理と、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する処理と、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する処理と、
前記記憶部にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニット間の距離を、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが極小値になる距離以下に設定することにより、非変形物体のモデルを生成する処理と、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する処理と、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる処理と、
前記記憶部に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する処理と
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 - コンピュータに、複数の原子の集合を表す粗視化ユニットの間に働く相互作用に基づいて物体の挙動を計算する粗視化分子動力学法により、複数の高分子が集合した高分子物体の表面に他の非変形物体が接触した場合の前記高分子物体の挙動のシミュレーションを行わせるコンピュータプログラムにおいて、
所定数の単量体が互いに結合した構造を表す高分子の粗視化ユニットが複数結合した高分子のモデルのデータ、非変形物体の一部分の構造を表す非変形物体の粗視化ユニットのデータ、及び粗視化分子動力学法の計算に必要な粗視化ポテンシャルのパラメータを記憶する記憶部を備えるコンピュータに、
所定の大きさの仮想空間内に、前記記憶部にデータを記憶している前記高分子のモデルを複数配置することによって、高分子物体の表面に対応する上面、並びに前記高分子物体の内部に対応する側面及び底面を有する高分子物体のモデルを生成する処理と、
生成した高分子物体のモデルの側面の境界条件を周期境界条件に設定する処理と、
生成した高分子物体のモデルの底面の境界条件を壁面境界条件に設定する処理と、
前記記憶部にデータを記憶している非変形物体の粗視化ユニットを、非変形物体の形状に沿って複数配置し、隣接する非変形物体の粗視化ユニットの中心間距離rを、非変形物体の粗視化ユニット間のレナードジョーンズポテンシャルが0になる中心間距離をσとしてσ≦r≦2 1/6 σに設定することにより、非変形物体のモデルを生成する処理と、
前記仮想空間内で、生成した高分子物体のモデルの上面に、生成した非変形物体のモデルを配置する処理と、
前記仮想空間内で、高分子物体のモデルの上面に非変形物体のモデルを圧入させる処理と、
前記記憶部に記憶している粗視化ポテンシャルのパラメータを用いて、粗視化分子動力学法により、圧入した非変形物体のモデルに対して高分子物体のモデルから生じる力を計算する処理と
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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