[发明专利]基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法

权利要求书

1.一种基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在lammps软件中建立计算模型，设定模拟体系的初始坐标和初始速度，选定合适的模拟时间步长；

(2)选取合适的原子间相互作用势函数(力场)，进行受力的计算；

其中，原子间相互作用势函数采用Lennard-Jones势函数：

式中，σ表示两体相互作用的势能为零时的两体距离，ε表示势阱深度，并且截断半径r_c＝3σ；

(3)选择合适边界条件和外界条件；

(4)利用Velocity-verlet算法和Langevin控温法进行数值计算；

其中，Velocity-verlet算法为：

式中，f_i(t)、r_i(t)分别为原子i在时刻t的合力矢、坐标矢；

(5)将计算结果导入ovito软件中，获取液滴运动抓拍。

2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，所述步骤(1)中建立计算模型：一个长方形盒子，该盒子包括一个单纳米球形液滴和其下部的球形基板组成；基板的大小要满足液滴铺展过程中，盒子留有一定真空层。

3.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，所述步骤(1)中初始速度：在给定T的温度下，水分子的初始平衡速度使用高斯分布随机产生，满足Maxwell-Boltzmann速度分布函数：

式中，m为每个原子的质量，k_B为Boltzmann常数。

4.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，所述步骤(3)中边界条件为周期性边界条件。

5.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，所述步骤(3)中外界条件具体为指定液滴的垂直撞击速度和最近邻像约定。

6.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，所述步骤(5)中导入ovito软件具体是指lammps没有图形用户界面，计算中若想查看计算结果，一般将lammps导出的数据导入ovito中随时查看计算结果。

7.根据权利要求1所述的基于分子动力学的纳米单液滴撞击弯曲固体表面的测试方法，其特征在于，单纳米液滴为半径的球形液滴以不同速度撞击铜表面时，(a)(b)(c)(d)以及(e)