很多生產(chǎn)潤(rùn)滑油或者表面改性劑的公司希望能夠研究了解兩種無機(jī)材料，如氧化鐵之間的添加劑或者添加劑系統(tǒng)的摩擦系數(shù)。我們基于MAPS平臺(tái)，為一家著名的汽車潤(rùn)滑油提供商提供了關(guān)于這些性質(zhì)的模擬研究。本研究項(xiàng)目主要目標(biāo)是基于原子尺度研究不同剪切率下的在水解氧化鐵層之間的有機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)并計(jì)算摩擦系數(shù)。
我們采用MAPS模擬平臺(tái)建立起模擬的模型，并用MAPS平臺(tái)下的LAMMPS插件程序進(jìn)行了剪切模擬。
為了能夠模擬我們所想要建立的結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)被分為三個(gè)部分。頂部的FeO層以剛體的形式沿Ox方向以給定的速率移動(dòng)，其移動(dòng)方向被限制在Ox和Oy方向上，Oz方向上的受力設(shè)定為零。底部的FeO層被凍結(jié)在起始位置上。中間的有機(jī)層可以自由移動(dòng)。
表面體系是由FeO單胞的基礎(chǔ)上構(gòu)建出來的，然后將有機(jī)層復(fù)制到兩個(gè)FeO層之間。FeO層在剪切之前保持剛性，整個(gè)系統(tǒng)通過LAMMPS分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算得到平衡態(tài)，進(jìn)而研究潤(rùn)滑油朝無機(jī)表面的擴(kuò)散過程。然后在不同的剪切率下進(jìn)行剪切計(jì)算，從而得到摩擦系數(shù)。
模擬得到的結(jié)果有：剪切條件下的潤(rùn)滑油結(jié)構(gòu)，向FeO表面運(yùn)動(dòng)的不同潤(rùn)滑油的親和性，不同剪切率下的摩擦系數(shù)及其引起的趨向。通過LAMMPS分子動(dòng)力學(xué)模擬研究得到的結(jié)果十分吻合用戶的預(yù)期。
使用模塊：MAPS LAMMPS Amorphous Builder
潤(rùn)滑油的限制性剪切模擬.pdf
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