JP6046464B2 - 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム - Google Patents
輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6046464B2 JP6046464B2 JP2012256686A JP2012256686A JP6046464B2 JP 6046464 B2 JP6046464 B2 JP 6046464B2 JP 2012256686 A JP2012256686 A JP 2012256686A JP 2012256686 A JP2012256686 A JP 2012256686A JP 6046464 B2 JP6046464 B2 JP 6046464B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calculating
- time
- transport coefficient
- series data
- calculation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 title claims description 91
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 claims description 38
- 238000000329 molecular dynamics simulation Methods 0.000 claims description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 28
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005314 correlation function Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 1
- 238000005307 time correlation function Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Description
解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出するステップと、
前記分子動力学計算の結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出するステップと、
前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するステップと、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度である。
前記逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量の時系列データとの畳み込み演算を行うステップと、
前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出するステップと、
前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出するステップと、
を有することを特徴とする。
すなわち、本発明の送係数の算出装置は、解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出する分子動力学算出部と、前記分子動力学算出部の算出結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出する物理量算出部と、
前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するカットオフパラメータ決定部と、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度である。
前記カットオフパラメータ決定部が算出した逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量算出部が算出した物理量の時系列データとの畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出する自己相関関数算出部と、前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出する輸送係数算出部と、
を備えることを特徴とする。
この装置を使用することによっても、上記算出方法が奏する作用効果を得ることができる。
すなわち、本発明の算出プログラムは、解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出するステップと、前記分子動力学計算の結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出するステップと、前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するステップと、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度。
前記逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量の時系列データとの畳み込み演算を行うステップと、前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出するステップと、前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
このプログラムを実行することによっても、上記算出方法が奏する作用効果を得ることができる。
本実施形態の輸送係数の算出装置は、予め定めた解析温度及び解析圧力下における解析対象となる物質の輸送係数を、分子動力学シミュレーションを用いて算出する装置である。輸送係数としては、粘性係数、拡散係数及び熱導電率などが挙げられる。本実施形態では、粘性係数を算出する例を用いて説明する。
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度である。
この値tmaxを算出するのは、解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数よりも大きな周波数の振動は、量子論に従う限りほとんど励起されないため、かかる周波数以上の振動成分を分子動力学に基づく算出結果から除去するためである。
上記算出装置1を用いた粗視化モデルの非結合ポテンシャルの算出方法について説明する。
tmax=h/(kB T ln3)…(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度である。
解析対象の物質が流体の場合の自己相関関数は、減衰が著しいという特性を有するため、時間軸を均等に区画する通常の積分を行えば、自己相関関数の特性により誤差が生じてしまう問題がある。そこで、本実施形態では、自己相関関数をラプラス変換してフィッティング関数とし、指数関数の重ね合わせで表現される当該フィティング関数を時間積分して輸送係数を算出するようにすれば、logスケールで表現し、且つ個々の指数関数が厳密に時間積分可能であるので、その展開係数の和で計算することにより、精度良く自己相関関数の時間積分を算出でき、輸送係数を精度良く算出することが可能となる。
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
12…物理量算出部
13…カットオフパラメータ決定部
14…畳み込み演算部
15…自己相関関数算出部
16…輸送係数算出部
Claims (5)
- 解析対象となる物質の輸送係数をコンピュータが算出するための輸送係数の算出方法であって、
解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出するステップと、
前記分子動力学計算の結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出するステップと、
前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するステップと、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度。
前記逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量の時系列データとの畳み込み演算を行うステップと、
前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出するステップと、
前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出するステップと、
を有することを特徴とする輸送係数の算出方法。 - 前記自己相関関数をラプラス変換でフィッティングし、フィティング関数を時間積分することで輸送係数を算出する請求項1に記載の輸送係数の算出方法。
- 解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出する分子動力学算出部と、
前記分子動力学算出部の算出結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出する物理量算出部と、
前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するカットオフパラメータ決定部と、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度。
前記カットオフパラメータ決定部が算出した逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量算出部が算出した物理量の時系列データとの畳み込み演算を行う畳み込み演算部と、
前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出する自己相関関数算出部と、
前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出する輸送係数算出部と、
を備えることを特徴とする輸送係数の算出装置。 - 前記輸送係数算出部は、前記自己相関関数をラプラス変換でフィッティングし、フィティング関数を時間積分することで輸送係数を算出するように構成されている請求項3に記載の輸送係数の算出装置。
- 解析対象となる物質を表す原子モデルを用いた分子動力学計算に基づき、予め定めた解析温度及び解析圧力下における平衡状態にある分子の位置に関する時系列データを算出するステップと、
前記分子動力学計算の結果に基づき輸送係数に対応する物理量の時系列データを算出するステップと、
前記解析温度において確率1/2で励起される振動の周波数の逆数tmaxを次の式(4)により算出するステップと、
tmax=h/(kB T ln3) …(4)
ただし、hはプランク定数、kBはボルツマン定数、Tは解析温度。
前記逆数tmaxをカットオフパラメータとする窓関数と前記物理量の時系列データとの畳み込み演算を行うステップと、
前記畳み込み演算後の物理量の時系列データから自己相関関数を算出するステップと、
前記自己相関関数に基づき輸送係数を算出するステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする輸送係数の算出プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012256686A JP6046464B2 (ja) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012256686A JP6046464B2 (ja) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014106554A JP2014106554A (ja) | 2014-06-09 |
JP6046464B2 true JP6046464B2 (ja) | 2016-12-14 |
Family
ID=51028027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012256686A Active JP6046464B2 (ja) | 2012-11-22 | 2012-11-22 | 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6046464B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6626665B2 (ja) * | 2015-09-02 | 2019-12-25 | Toyo Tire株式会社 | 輸送係数を算出する方法、装置、及びプログラム |
CN105823634B (zh) * | 2016-05-10 | 2018-04-13 | 东莞理工学院 | 基于时频关联向量卷积玻尔兹曼机的轴承损伤识别方法 |
CN110263292B (zh) * | 2019-06-26 | 2021-09-10 | 东北大学 | 一种改进Boltzmann-Matano公式的扩散系数的计算方法 |
CN110608843B (zh) * | 2019-08-21 | 2021-02-09 | 岭澳核电有限公司 | 核电站开关设备灭弧室压力测量方法、装置、设备及介质 |
JP7302621B2 (ja) * | 2021-04-02 | 2023-07-04 | 株式会社豊田中央研究所 | 有機材料輸送特性評価装置及び有機材料輸送特性評価方法 |
CN113223635A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-08-06 | 中国石油大学(北京) | 一种流体剪切黏度确定方法、装置和电子设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2686008B2 (ja) * | 1991-11-26 | 1997-12-08 | 富士通株式会社 | 分子動力学計算装置 |
JP3309820B2 (ja) * | 1998-12-02 | 2002-07-29 | 日本電気株式会社 | 拡散係数抽出方法及び抽出装置 |
JP4590953B2 (ja) * | 2003-07-17 | 2010-12-01 | 東レ株式会社 | プログラム及びそれを用いた計算方法 |
JP2005233752A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Toshiba Corp | 分子動力学を利用した物性値評価システムおよび物性値評価方法ならびに物性値評価プログラム |
JP2007248273A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toshiba Corp | 物性値評価方法、物性値評価装置および物性値評価プログラム |
JP5312299B2 (ja) * | 2008-11-13 | 2013-10-09 | 三菱電機株式会社 | 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、および輸送係数の算出プログラム |
-
2012
- 2012-11-22 JP JP2012256686A patent/JP6046464B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014106554A (ja) | 2014-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6046464B2 (ja) | 輸送係数の算出方法、輸送係数の算出装置、及び輸送係数の算出プログラム | |
Girimaji et al. | Closure modeling in bridging regions of variable-resolution (VR) turbulence computations | |
Brasil et al. | A simple derivation of the Lindblad equation | |
De Laage de Meux et al. | Anisotropic linear forcing for synthetic turbulence generation in large eddy simulation and hybrid RANS/LES modeling | |
CN110245287B (zh) | 分析驱动参与 | |
Dutykh et al. | Finite volume methods for unidirectional dispersive wave models | |
Wei et al. | Quantitative nonlinear thixotropic model with stretched exponential response in transient shear flows | |
Schroeder et al. | On reference solutions and the sensitivity of the 2D Kelvin–Helmholtz instability problem | |
JP2021512241A (ja) | 多成分系貯留層シミュレーションにおける相平衡計算のための機械学習に基づくモデル | |
Domaradzki | Large eddy simulations without explicit eddy viscosity models | |
Rennehan | Mixing matters | |
JP6626665B2 (ja) | 輸送係数を算出する方法、装置、及びプログラム | |
Tran et al. | Quantifying uncertainty in the process-structure relationship for Al–Cu solidification | |
Krafczyk et al. | DNS/LES studies of turbulent flows based on the cumulant lattice Boltzmann approach | |
Wickert et al. | Simulation of water evaporation under natural conditions—A state-of-the-art overview | |
Cao et al. | Mitigating algorithmic errors in quantum optimization through energy extrapolation | |
Henke et al. | A semi‐Lagrangean time‐integration approach for extended finite element methods | |
Sawford et al. | Direct numerical simulation studies of Lagrangian intermittency in turbulence | |
Partanen | Re-evaluation of the thermodynamic activity quantities in aqueous alkali metal bromide solutions at 25 C | |
Mons et al. | Dense velocity, pressure and Eulerian acceleration fields from single-instant scattered velocities through Navier–Stokes-based data assimilation | |
JP2007248273A (ja) | 物性値評価方法、物性値評価装置および物性値評価プログラム | |
US20150186572A1 (en) | Analyzing method and analyzing device | |
Delage Santacreu et al. | Low density shear viscosity of Lennard-Jones chains of variable rigidities | |
Lu | Spline estimation of generalised monotonic regression | |
JP2015001923A (ja) | 物理量シミュレーション方法及びそれを用いた物理量シミュレーションシステム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150924 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6046464 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |