納米材料建模與仿真一體化平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、在納米材料設(shè)計(jì)中，納米材料的微觀結(jié)構(gòu)決定了納米材料的宏觀性能。通過(guò)納米材料的計(jì)算機(jī)建模和仿真，在一定程度上定量地描述了材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)材料設(shè)計(jì)與材料制備的不足，減少了材料設(shè)計(jì)周期。然而現(xiàn)有的納米材料建模與仿真軟件系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，軟件往往僅側(cè)重建?；蛘叻抡妫换スδ懿?，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)繁瑣格式轉(zhuǎn)換等問(wèn)題，難以滿足快速發(fā)展的材料設(shè)計(jì)需求。
　　為此，本文基于納米材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求，利用小組在幾何建模上的長(zhǎng)

2、期積累，針對(duì)納米材料結(jié)構(gòu)建模與仿真一體化平臺(tái)進(jìn)行研究，主要工作如下:
　　(1)提供了常見(jiàn)納米材料快速，批量，參數(shù)化的建模。根據(jù)納米材料結(jié)構(gòu)建模的需求，實(shí)現(xiàn)了近年來(lái)材料領(lǐng)域常見(jiàn)的熱門材料的交互式建模，如石墨烯，納米管，MOFs，并且提供了多種3D場(chǎng)景顯示。
　　(2)提供了物理有效的材料模型編輯。由于分子間的相互作用，某個(gè)原子的改變會(huì)直接影響到整體分子結(jié)構(gòu)的變化，為此本文提供了自適應(yīng)的模型編輯，基于材料物理意義的模型編輯，確

3、保編輯后的模型在物理層次上是正確的。
　　(3)提供了納米材料結(jié)構(gòu)部分屬性的計(jì)算。石墨烯曲面和能量相關(guān)，本文基于曲面擬合的理論首次將RBF擬合和高斯曲率應(yīng)用到納米尺度，實(shí)現(xiàn)了石墨烯曲面的擬合和高斯曲率計(jì)算。
　　(4)初步建立了納米材料建模仿真一體化平臺(tái)。通過(guò)對(duì)納米仿真系統(tǒng)的集成實(shí)現(xiàn)了材料建模與仿真一體化，允許研究人員直接調(diào)用仿真軟件進(jìn)行計(jì)算，支持仿真結(jié)果再次編輯，避免了反復(fù)文件轉(zhuǎn)換的復(fù)雜過(guò)程。
　　結(jié)果表明，本文設(shè)計(jì)