JP5421649B2 - 高分子材料モデルの作成方法 - Google Patents
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Description
絡み合い点間分子量Me=ρ・R・T/G0 …(1)
ただし、ρ:ポリマーの密度、R:気体定数、G0:プラトー弾性率、T:プラトー弾性率を示す絶対温度である。
本実施形態の高分子材料モデルの作成方法では、例えば図1に示されるような高分子材料モデル1を作成することができる。このモデル1は、非架橋のものであって、微小な空間を区画する箱状のセル2と、このセル2の内部に配置された多数の高分子鎖モデル3とから構成される。
2 セル
3 高分子鎖モデル
4 単位モデル
5 モノマーモデル
6 粒子
7 結合鎖
8 単位モデル
B ボンド
D 架橋体モデル
R 反応サイト
Claims (5)
- コンピュータで用いられる数値解析用の高分子材料モデルを作成する方法であって、
前記コンピュータに、解析対象となる高分子材料のモノマーをモデル化したモノマーモデルが該高分子材料の絡み合い点間分子量に等しい数で連結されるともに両端のモノマーモデルに架空の反応サイトが定義された高分子鎖の単位モデルを設定する工程と、
前記コンピュータが、前記単位モデルを分子動力学計算により構造緩和させてランダムコイル状の単位モデルを設定する工程と、
前記コンピュータが、前記ランダムコイル状の単位モデルの複数本を予め定めた空間にランダムに配置して第1の高分子材料モデルを設定する工程と、
前記コンピュータが、前記第1の高分子材料モデルを分子動力学計算により構造緩和させるとともに、隣り合う2つの反応サイトが予め定めた距離以下になったときに、該反応サイトを削除しかつボンドを生成させて結合することにより高分子鎖モデルに成長させる成長工程と、
前記コンピュータが、前記高分子材料モデルに含まれる高分子鎖モデルの平均分子量が、前記解析対象の高分子材料の平均分子量とほぼ等しくなったときに前記成長工程を停止させる工程とを含むことを特徴とする高分子材料モデルの作成方法。
- 前記成長工程は、時間の経過とともに、前記空間の体積を小さくして前記成長工程を加速させる処理を含む請求項1記載の高分子材料の作成方法。
- 前記モノマーモデルは、水素原子をモデル化した水素粒子モデルを含むとともに、
前記成長工程を経た高分子材料モデルの前記空間内に、架橋剤をモデル化した架橋体モデルをランダムに配置して構造緩和する工程をさらに含み、かつ、
この構造緩和の工程では、前記架橋体モデルと水素粒子モデルとの距離が予め定めた距離以下になったときに該水素粒子モデルを削除してその高分子鎖モデルの主鎖原子と架橋体モデルとを結合させる架橋処理を含む請求項1又は2に記載の高分子材料の作成方法。 - 前記架橋処理は、前記架橋体モデルに、2つの水素粒子モデルが前記距離以下に近づいたことを条件として、前記結合を行う請求項3記載の高分子材料モデルの作成方法。
- 前記架橋処理は、前記架橋体モデルに、一つの水素粒子モデルだけが前記距離以下に近づいたことを条件として、前記結合を行う段階と、
予め定めた時間が経過するまで、この結合を行った架橋体モデルが、他の主鎖原子と結合するのを禁止する段階とを含む請求項4記載の高分子材料の作成方法。
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