使用粗粒化分子动力学进行双折射分析

粗粒化分子动力学和反向映射计算双折射性质

众所周知，高分子材料中的大变形会导致定向双折射。先前的J-OCTA实例已经介绍了全原子分子动力学（FAMD）^[1]和多尺度方法^[2]。

在使用全原子MD时，存在的问题是模拟的时间尺度较短。这会导致变形速率较快，聚合物在变形响应中的松弛无法及时完成，从而导致过度定向的状态。另一方面，粗粒化分子动力学（CGMD）可应用于较长的时间尺度，即变形速度比全原子MD要慢得多。

本文使用J-OCTA中内置的粗粒化势构建功能，建立聚碳酸酯（PC）的粗粒化模型。使用粗粒化MD进行单轴拉伸计算，并将其反向映射到全原子模型（图1）。

在松弛之后，使用J-OCTA的流程函数进行了双折射性质评估，与[1]中类似。图2显示了在拉伸变形下双折射性质的变化：与FAMD相比，CGMD可以处理较慢的变形速度；当速度降低到0.1 m/s时，模拟值与文献[3]中的实验值接近。

图1. （上）使用粗粒化MD计算单轴拉伸的快照
（下）采用反向映射功能从粗粒化MD结果获得的全原子MD分子结构

图2. 采用全原子MD和粗粒化MD计算双折射性质随单轴拉伸的变化

不同变形速率的结果

参考文献

[1] https://www.j-octa.com/cases/caseA06/

[2] (日文版) https://www.jsol-cae.com/product/material/jocta/cases/caseA37/

[3] (日文版) J. Polymer Sci. and Tec., 51, pp237-243, (1994)

文章来源：J-OCTA官网转载；

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