技術分野
ポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラムに関し、より詳しくは、一軸伸長のシミュレーション中にポリマー粒子モデル間の結合を切断するシミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラム
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】高精度なポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】このシミュレーション装置は、立方体の計算領域に、複数の粗視化粒子が連結したポリマー粒子モデルを配置する計算領域形成部と、計算領域を分子動力学計算により、体積一定の条件で、X軸、Y軸、及びZ軸の各方向に伸長させる伸長処理を実行する伸長実行部と、伸長処理後の計算領域を分子動力学計算により平衡化する平衡化処理を実行する平衡化実行部と、平衡化処理後の計算領域において、X軸、Y軸、及びZ軸の各方向における応力から計算領域にかかる応力を算出する応力算出部と、計算領域中のポリマー粒子モデルの結合の全てに対して、異常度aを算出し、異常度aが閾値以上になった結合を切断する切断処理を実行する結合切断実行部と、を備え、結合切断実行部は、切断処理を、伸長処理中又は平衡化処理中に行う。
【選択図】図2
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明者らの検討により、引張り方向における伸びが大きい領域では、実験値との差が大きくなることが判明した。本発明者らは、粗視化粒子間の距離が大きく不自然に伸びた結合が影響していると考え、この不自然に伸びた結合を異常度aというパラメータで判定し、切断することで、より実験値に近い結果が得られることを見出した。本発明によれば、引用文献1等に開示された従来の技術に比べて、より現実に近い引張りのシミュレーションを実行することができる。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明に係るポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション装置は、立方体の計算領域に、複数の粗視化粒子が連結したポリマー粒子モデルを配置する計算領域形成部と、計算領域を分子動力学計算により、体積一定の条件で、X軸、Y軸、及びZ軸の各方向に伸長させる伸長処理を実行する伸長実行部と、伸長処理後の計算領域を分子動力学計算により平衡化する平衡化処理を実行する平衡化実行部と、平衡化処理後の計算領域にお・・・ 続きを
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発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明に係るポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション装置、シミュレーション方法、及びプログラムによれば、高精度のシミュレーションを実行できる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】
計算領域及びポリマー粒子モデルを説明するための模式図である。
【図2】
実施形態の一例に係るポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション装置のブロック図である。
【図3】
実施形態の一例において、所定の条件下で計算領域を伸長させつつ、閾値を50とした場合のX軸、Y軸、及びZ軸の各方向における応力を示す図であり、(a)は伸長処理中に切断処理を行った場合について、(b)は平衡化処理中に切断処理を行った場合についての図である。
【図4】
図3と同条件下で計算領域を伸長させつつ、結合の切断を行わなかった場合のX軸、Y軸、及びZ軸の各方向における応力を示す図である。
【図5】
実施形態の一例において、算出される応力が切断確率により変化することを示す図であり、(a)は伸長処理中に閾値50で切断処理を行った場合について、(b)は伸長処理中に閾値40で切断処理を行った場合について、(c)は平衡化処理中に閾値50で切断処理を行った場合について、(d)は平衡化処理中に閾値40で切断処理を行った場合についての図である。
【図6】
実施形態の一例に係るポリマー粒子モデルの一軸伸長のシミュレーション方法を示すフローチャートである。
10 計算領域、12 ポリマー粒子モデル、14 粗視化粒子、15 架橋粒子、20 シミュレーション装置、21 プロセッサ、22 メモリ、24 計算領域形成部、25 伸長実行部、26 平衡化実行部、27 応力算出部、28 結合切断実行部
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