ReaxFF模拟碳纤维增强玻璃聚合物材料中的疲劳逆转(Carbon 2022)

Posted · Add Comment

聚合物复合材料中疲劳的不可逆性在材料的应用中是非常重要的问题。最近美国纽约州特洛伊伦斯勒理工学院机械航空航天与核工程系、华盛顿大学机械工程系、北京化工大学有机无机复合材料国家重点实验室和特洛伊伦斯勒理工学院材料科学与工程系的一项合作研究表明,可以通过分子网络的拓扑重排来逆转玻璃质聚合物的疲劳损伤。使用AMS软件的ReaxFF模块研究了这些聚合物的初始交联以及导致分子网络拓扑重排的酯交换反应。实际修复玻璃化物大约需要一个小时,这使得传统的反应分子动力学无法进行实时模拟。为了克服这个困难,Vashith实验室的研究人员使用了Bond Boost加速法(Bond Boost方法使用教程参考:https://www.fermitech.com.cn/wiki/doku.php?id=adf:bondboost)。该方法允许在真实的低温下模拟酯交换反应,这有助于模拟实验中看到的化学反应,避免不必要的高温副反应,当然对高势垒反应事件也存在应有抑制。对初始聚合物和固化聚合物的模量和玻璃化转变温度进行了表征,并与实验结果进行了比较。

上图:0%、15%和40%应变下的玻璃化物,显示出交联网络断裂; 下图:交联(左)和愈合酯交换(右)活性原子的键加速
Aniruddh Vashisth展示的真实和模拟玻璃化物

参考文献:

M. Kamble, A. Vashisth, H. Yang, S. Pranompont, C. R.Picu, D. Wang, N. Koratkara, Reversing fatigue in carbon-fiber reinforced vitrimer composites, Carbon Volume 187 Pages 108-114

 
  • 标签

  • 关于费米科技

    费米科技以促进工业级模拟与仿真的应用为宗旨,致力于推广基于原子级别模拟技术和基于图像模型的仿真技术,为学术和工业研究机构提供研发咨询、软件部署、技术攻关等全方位的服务。费米科技提供的模拟方案具有面向应用、模型新颖、功能丰富、计算高效、简单易用的特点,已经服务于众多的学术和工业用户。

    欢迎加入我们!(点击链接)

  • 最近更新

  • 联系方式

    • 留言板点击留言
    • 邮箱:sales_at_fermitech.com.cn
    • 电话:010-80393990
    • QQ: 1732167264
  • 订阅费米科技新闻

    • 邮件订阅:
      您可以使用常用的邮件地址接收费米科技定期发送的产品更新和新闻。
      点击这里马上订阅
    • 微信订阅:
      微信扫描右侧二维码。
  •