КП: Разрушение нанокластера

А.М. Кривцов > Теоретическая механика > Курсовые проекты ТМ 2015 > Разрушение нанокластера

---

Курсовой проект по Теоретической механике

Исполнитель: Воробьёв Сергей

Группа: 09 (23604)

Семестр: весна 2015

Аннотация проекта

Данный проект посвящен изучению деформаций в структуре нанокластера при соударении с твердой поверхностью под действием силы тяжести.

Формулировка задачи

Написать программу, отображающую поведение нанокластера под действием силы.

Общие сведения по теме

[[1]]
Нанокластер — частица, состоящая из десятков, сотен или тысяч атомов, которая может рассматриваться как самостоятельная единица, обладающая определенными свойствами.

Решение

За основу взят код Balls_v6
1. Создание структуры, имитирующей нанокластер.
2. Взаимодействие между молекулами описывается потенциалом Леннарда-Джонса: [math] F(r) = \frac{12D}{a}\left[\left(\frac{a}{r}\right)^{13} - \left(\frac{a}{r}\right)^{7}\right]. [/math]

или хрупким взаимодействием Леннарда-Джонса:
[math] F(r) = k(r)F_{LJ}(r)[/math], где [math]F_{LJ}(r)[/math] — сила Леннард-Джонса, [math]k(r)[/math] — коэффициент формы: [math] k(r) = \left\{ \begin{array}{ll} 1, \qquad & r\le b; \\ \displaystyle (1+\alpha)\left(1-\left(1+\sqrt{\frac{\alpha}{1+\alpha}}\,\right)\left(\frac{r^2-b^2}{a_{\rm cut}^2-b^2}\right)^2\right)^2 - \alpha, \qquad & b\lt r\le a_{\rm cut}; \\ 0, \qquad & r \gt a_{\rm cut}; \\ \end{array} \right. [/math]

[math] F_{LJ} = \frac{12D}{a}\left[\left(\frac a r\right)^{13}-\left(\frac a r\right)^{7}\right]. [/math]
3. Деформирование структуры нанокластера с помощью силы тяжести.

Обсуждение результатов и выводы

1. Квадратная структура неустойчива, со временем (благодаря взаимодействию между молекулами), или после соударения она деформируется к треугольной.
2. Части треугольной структуры, состоящие из двух-трех молекул после удара пытаются остаться "целыми".
3. Структура "розочка" подобна треугольной.

Скачать отчет:
Скачать презентацию:

См. также

• Справочная информация
• Курсовые проекты ТМ