JP7042171B2 - フィラーの体積を算出する方法、システム及びプログラム - Google Patents
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1又は複数のプロセッサが実行する方法であって、
予め設定された結合相互作用により複数のフィラー粒子が結合された複数のフィラーと、前記フィラー粒子と混ざり合うように非結合相互作用が設定された複数の添加粒子と、を有する混合モデルを、前記添加粒子の数を異ならせて複数生成するステップと、
各々の混合モデルについて所定温度及び所定圧力を含む条件のもとで分子動力学計算により平衡化し、平衡化後の各々の混合モデルの体積を算出するステップと、
前記混合モデルの体積と前記添加粒子の数との関係を近似直線に近似するステップと、
前記近似直線から得られる前記添加粒子の数が0のときの前記混合モデルの体積を、前記複数のフィラーの体積として算出するステップと、
を含む。
複数のフィラーだけが系に存在する場合には、フィラー粒子同士の間に空間が存在するので、系全体の体積をそのままフィラーの体積とすることができない。しかし、このような混合モデルであれば、フィラー粒子同士の間の隙間を添加粒子が埋めているので、混合モデルの系全体の体積が、フィラー及び添加粒子の体積の合計値を表すことになる。よって、添加粒子の数が異なる複数の混合モデルの体積に基づき、複数のフィラーの体積を算出することが可能となる。
本実施形態のシステム3は、図7に示すように、複数のフィラー粒子10が結合相互作用U0によって結合されたフィラー1の体積を算出する。
図1に示すシステム3を用いて、フィラー1の体積を算出する方法について、図2を用いて説明する。
1又は複数のプロセッサが実行する方法であって、
予め設定された結合相互作用U0により複数のフィラー粒子10が結合された複数のフィラー1と、フィラー粒子10と混ざり合うように非結合相互作用U2,U3が設定された複数の添加粒子2と、を有する混合モデルM3を、添加粒子2の数を異ならせて複数生成するステップST2と、
各々の混合モデルM3について所定温度T及び所定圧力Pを含む条件のもとで分子動力学計算により平衡化し、平衡化後の各々の混合モデルM3の体積を算出するステップST3と、
混合モデルM3の体積と添加粒子2の数との関係を近似直線に近似するステップST4と、
近似直線から得られる添加粒子2の数が0のときの混合モデルM3の体積を、複数のフィラー1の体積として算出するステップST5と、
を含む。
予め設定された結合相互作用U0により複数のフィラー粒子10が結合された複数のフィラー1と、フィラー粒子10と混ざり合うように非結合相互作用U2,U3が設定された複数の添加粒子2と、を有する混合モデルM3を、添加粒子2の数を異ならせて複数生成する混合モデル生成部31と、
各々の混合モデルM3について所定温度T及び所定圧力Pを含む条件のもとで分子動力学計算により平衡化し、平衡化後の各々の混合モデルM3の体積を算出する混合モデル体積算出部32と、
混合モデルM3の体積と添加粒子2の数との関係を近似直線に近似する近似部33と、
近似直線から得られる添加粒子2の数が0のときの混合モデルM3の体積を、複数のフィラー1の体積として算出するフィラー体積算出部34と、
を備える。
図3及び図7に示すように、複数のフィラー1だけが系に存在する場合には、フィラー粒子10同士の間に空間が存在するので、系全体の体積をそのままフィラーの体積とすることができない。しかし、このような混合モデルM3であれば、フィラー粒子10同士の間の隙間を添加粒子2が埋めているので、混合モデルM3の系全体の体積が、フィラー1及び添加粒子2の体積の合計値を表すことになる。よって、添加粒子2の数が異なる複数の混合モデルM3の体積に基づき、複数のフィラー1の体積を算出することが可能となる。
本実施形態のシステム3において、フィラー体積算出部34は、複数のフィラー1の体積とフィラー1の数とに基づき、フィラー1つあたりの体積を算出する。
10…フィラー粒子
2…添加粒子
3…システム
31…混合モデル生成部
32…混合モデル体積算出部
33…近似部
34…フィラー体積算出部
U0…結合相互作用
U1…第1非結合相互作用
U2…第2非結合相互作用
U3…第3非結合相互作用
P…所定圧力
T…所定温度
M3…混合モデル
Claims (9)
- 1又は複数のプロセッサが実行する方法であって、
予め設定された結合相互作用により複数のフィラー粒子が結合された複数のフィラーと、前記フィラー粒子と混ざり合うように非結合相互作用が設定された複数の添加粒子と、を有する混合モデルを、前記添加粒子の数を異ならせて複数生成するステップと、
各々の混合モデルについて所定温度及び所定圧力を含む条件のもとで分子動力学計算により平衡化し、平衡化後の各々の混合モデルの体積を算出するステップと、
前記混合モデルの体積と前記添加粒子の数との関係を近似直線に近似するステップと、
前記近似直線から得られる前記添加粒子の数が0のときの前記混合モデルの体積を、前記複数のフィラーの体積として算出するステップと、
を含む、フィラーの体積を算出する方法。 - 前記複数のフィラーの体積と前記フィラーの数とに基づき、前記フィラー1つあたりの体積を算出するステップと、を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記フィラー粒子同士の間に作用する第1非結合相互作用、前記添加粒子同士の間に作用する第2非結合相互作用、及び、前記フィラー粒子と前記添加粒子の間に作用する第3非結合相互作用が設定されており、
前記第1非結合相互作用と前記第2非結合相互作用の差、前記第2非結合相互作用と前記第3非結合相互作用の差、及び、前記第1非結合相互作用と前記第3非結合相互作用の差は、0又は所定の大きさ以下である、請求項1又は2に記載の方法。 - 前記第1非結合相互作用、前記第2非結合相互作用、及び、前記第3非結合相互作用は、全て同一である、請求項3に記載の方法。
- 予め設定された結合相互作用により複数のフィラー粒子が結合された複数のフィラーと、前記フィラー粒子と混ざり合うように非結合相互作用が設定された複数の添加粒子と、を有する混合モデルを、前記添加粒子の数を異ならせて複数生成する混合モデル生成部と、
各々の混合モデルについて所定温度及び所定圧力を含む条件のもとで分子動力学計算により平衡化し、平衡化後の各々の混合モデルの体積を算出する混合モデル体積算出部と、
前記混合モデルの体積と前記添加粒子の数との関係を近似直線に近似する近似部と、
前記近似直線から得られる前記添加粒子の数が0のときの前記混合モデルの体積を、前記複数のフィラーの体積として算出するフィラー体積算出部と、
を備える、フィラーの体積を算出するシステム。 - 前記フィラー体積算出部は、前記複数のフィラーの体積と前記フィラーの数とに基づき、前記フィラー1つあたりの体積を算出する、請求項5に記載のシステム。
- 前記フィラー粒子同士の間に作用する第1非結合相互作用、前記添加粒子同士の間に作用する第2非結合相互作用、及び、前記フィラー粒子と前記添加粒子の間に作用する第3非結合相互作用が設定されており、
前記第1非結合相互作用と前記第2非結合相互作用の差、前記第2非結合相互作用と前記第3非結合相互作用の差、及び、前記第1非結合相互作用と前記第3非結合相互作用の差は、0又は所定の大きさ以下である、請求項5又は6に記載のシステム。 - 前記第1非結合相互作用、前記第2非結合相互作用、及び、前記第3非結合相互作用は、全て同一である、請求項7に記載のシステム。
- 請求項1~4に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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US20190065645A1 (en) | 2017-08-24 | 2019-02-28 | Tata Consultancy Services Limited | Systems and methods for determining properties of composite materials for predicting behaviour of structures |
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