[发明专利]高分子材料的模拟方法

摘要

高精度地表现高分子材料发生较大形变时的行为。解决方法是本发明的高分子材料的模拟方法，其包括：获取高分子材料(2)的电子束透射图像的拍摄工序S1、构建高分子材料的三维图像(21)的工序S2、设定高分子材料模型(26)的模型设定工序S3、根据高分子材料模型(26)进行形变模拟的工序S4。模型设定工序S3包括：根据高分子材料的三维图像(21)构建识别出填充剂部分(27)和高分子材料部分(28)的高分子材料三维结构的工序S31、将填充剂模型(35)配置于填充剂部分(27)的工序S33、将粗粒化模型(36)配置于高分子材料部分(28)的工序S34，以及使用填充剂模型(35)和粗粒化模型(36)，根据分子动力学计算，计算结构弛豫的工序S37。

主权项

1.一种通过使用计算机计算含有填充剂的高分子材料形变的模拟方法，其特征在于，包括：使用扫描透射电子显微镜，获取所述高分子材料的电子束透射图像的拍摄工序，所述计算机通过断层摄影术，根据所述电子束透射图像构建高分子材料的三维图像的工序，根据所述高分子材料的三维图像，构建高分子材料的三维结构的工序，在该高分子材料的三维结构中，能识别出添加了所述填充剂的填充剂部分和所述填充剂部分周围的高分子材料部分，计算所述高分子材料的三维结构中的所述填充剂部分的体积分率的工序，在所述高分子材料的三维结构内的不同位置划分出来的、并且具有预先设定大小的多个子区域中，计算所述各子区域中的所述填充剂部分的体积分率的工序，使用计算机，从多个所述子区域中，对所述子区域中的所述填充剂部分的体积分率与所述高分子材料的三维结构中的所述填充剂部分的体积分率最相近的一个子区域进行选择的选择工序，使用多个填充剂粒子模型和连结相邻填充剂粒子模型的连结链模型，将所述填充剂模型化后得到的至少一个填充剂模型，配置在被选择的一个子区域的所述填充剂部分的填充剂模型配置工序，使用多个粗粒化粒子模型和连结相邻的所述粗粒化粒子模型的连结链模型，将所述高分子材料的高分子链模型化后得到的至少一个粗粒化模型，配置在被选择的一个子区域的所述高分子材料部分的粗粒化模型配置工序，以及所述计算机使用在所述被选择的一个子区域的所述至少一个填充剂模型和所述至少一个粗粒化模型，根据分子动力学计算，在所述被选择的一个子区域进行结构弛豫计算的工序，以及所述计算机在所述被选择的一个子区域进行形变模拟的工序，所述被选择的一个子区域作为所述含有填充剂的高分子材料的模型。