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--- adf:youngsmodulus203 [2023/04/23 14:12] – 创建 liu.jun
+++ adf:youngsmodulus203 [2023/10/04 21:58] (当前版本) – [屈服点] liu.jun
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 ======聚合物杨氏模量、屈服点、泊松比计算======
 本文计算高分子聚合物的杨氏模量等，固体的杨氏模量、体模量、剪切模量、泊松比计算，参考英文教程：https://www.scm.com/doc/Tutorials/OptimizingPerformance/ParallelElasticTensor.html
+====参考文献：====
+  * Radue, Jensen, Gowtham, Klimek-McDonald, King and Odegard, J. Polym. Sci. B, 56, 255-264 (2018)
+=====模型与参数设置=====
+====模型====
+这里以聚合物为例，本文采用的聚合物结构模型，[[adf:youngsmoduluspolymer|点击复制粘贴到AMSinput即可]]。
+====参数设置====
+这是一个拉伸过程的分子动力学模拟，通过拉伸过程的轨迹，在Movie窗口中去分析杨氏模量和泊松比等。
+这里使用考虑色散力的力场CHONSSi-lg.ff
+{{ :adf:yongsmodulus01.png?650 }}
+设置步数非常大，200万步，缓慢拉伸，保存轨迹的频率不需要很高，因此设为2000步保存一次
+{{ :adf:yongsmodulus02.png?350 }}
+设置温度等
+{{ :adf:yongsmodulus03.png?350 }}
+设置压强，注意这里Damping constant设置的非常大，Scale选择YZ，是因为我们将在X方向拉伸，因此YZ方向需要让体系自由变化，从而能够解释泊松收缩
+{{ :adf:yongsmodulus04.png?350 }}
+设置拉伸之前，我们检查一下晶格常数，因为是拉伸X方向，拉伸10%左右，因此拉伸目标X长度为37.59793*1.1 = 41.36 Å
+{{ :adf:yongsmodulus05.png?350 }}
+拉伸耗时为200万步，即整个过程都在拉伸，并输入X的最终值41.36，Y、Z的值保持0不变，表示这两个方向不拉伸或者压缩
+{{ :adf:yongsmodulus06.png?350 }}
+保存作业并运行，这个作业耗时较长，可能需要几天才能完成拉伸的200万步模拟。
+=====结果分析=====
+为了获得具有统计和物理意义的结果，建议对不同起始结构以及所有三个非轴向应变方向的结果进行平均。为了获得参考文献中的高质量结果，需要对5种不同的聚合物结构进行平均，每个结构使用3种压缩应变方式（因此产生15个结果）。
+由于分子动力学的随机性，因此您复现时，结果数值可能与下图有差别。
+====杨氏模量====
+SCM → Movie，点击右侧默认的能量曲线，del键删除。MD Properties → Young modulus → XX
+{{ :adf:yongsmodulus07.png?650 }}
+该图展示了应变-应力数据（散点），横坐标为应变（从0到10%），以及使用线性回归产生的应变-应力平滑曲线，含曲线的线性函数表达式和相应的r2值（括号中的数值，0.132）。其中函数的线性表达式中的系数（此例即3.93×10<sup>4</sup>）即杨氏模量，单位为bar。
+参考文献中，还分析了局部数据的杨氏模量。Graph → Analysis → Linear regression，修改Start和End，例如这里计算从0到0.3%应变的杨氏模量：
+{{ :adf:yongsmodulus08.png?450 }}
+点击OK，杨氏模量窗口的曲线斜率就不一样了，显示的是在0到0.3%应变范围的杨氏模量。
+====屈服点====
+可以使用参考文献中概述的方法计算屈服点，即找到Moving Average线和0.2%偏移线性回归曲线之间的交点。不过需要更多的统计数据才能获得任何有意义的结果，例如参考文献中，使用了5种不同聚合物结构的平均值，每种结构使用3种应变。
+====泊松比====
+MD Properties → Poisson’s ratio → XX，即显示泊松比，取yy、zz斜率绝对值的均值，即，泊松比 = 0.5*(0.372+0.331) = 0.352
+{{ :adf:yongsmodulus09.png?650 }}
+====密度====
+MD Properties → Density 即可显示体系的密度变化曲线。在特定温度、压强下，逐渐得到稳定值，即该温度压强下，ReaxFF所预测的材料密度。

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