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文檔簡介
1、計算機模擬技術(shù)在高分子科學領域得到了迅猛的發(fā)展,幾乎涉及到了高分子物理和化學的各個領域。但是,從微觀尺度上模擬高分子鏈體系,依現(xiàn)在計算機的計算能力,仍是一件非常困難的事。在一些特定的高分子體系中,粗?;P湍軌蚝芎玫亟鉀Q這個問題。本論文中,我們采用粗粒化模型,使用分子動力學方法為聚苯乙烯構(gòu)建新力場。 1.分子動力學。分子動力學是一種確定性模擬方法,它是跟蹤每個粒子的個體運動,準確記錄每個時刻各個分子的位置與動量,即相空間的運動軌
2、跡,再利用統(tǒng)計計算方法得到多體系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性,從而得到系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)。分子動力學模擬中,牛頓運動方程積分法現(xiàn)在最常用的是Verlet算法,其中最耗時的部分是計算粒子所受的力。為克服現(xiàn)有計算能力的限制,提高模擬準確度,使用了邊界條件??紤]到原子間非鍵相互作用的性質(zhì),有些原子間的非鍵相互作用是非常弱的,實際上可以忽略。處理粒子之間的非鍵相互作用使用了截斷方法,簡化了計算過程,節(jié)省了計算時間。 2.構(gòu)建新力場,為不同鏈長的聚苯乙
3、烯進行粗粒化分子動力學模擬。選取鏈長分別為20、40和80的聚苯乙烯,將主鏈上碳碳雙鍵連接的兩個碳原子(包括碳原子連接的氫原子)視作一個粗?;W覥;將一個苯環(huán)視做一個粗?;W覤。主鏈上粗?;W覥相互之間直接連接,粗?;W覤與兩個粗?;W覥之間的鍵相連,這里,我們可近似地認為粗?;W覥與粗粒化粒子B直接相連。設定初始條件,在Tinker軟件包的MM2力場中啟動全原子分子動力學模擬,待體系平衡后,使用粗?;P徒y(tǒng)計體系的鍵長分布
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