很多生产润滑油或者表面改性剂的公司希望能够研究了解两种无机材料,如氧化铁之间的添加剂或者添加剂系统的摩擦系数。我们基于MAPS平台,为一家著名的汽车润滑油提供商提供了关于这些性质的模拟研究。本研究项目主要目标是基于原子尺度研究不同剪切率下的在水解氧化铁层之间的有机润滑油系统并计算摩擦系数。
我们采用MAPS模拟平台建立起模拟的模型,并用MAPS平台下的LAMMPS插件程序进行了剪切模拟。
为了能够模拟我们所想要建立的结构,整个系统被分为三个部分。顶部的FeO层以刚体的形式沿Ox方向以给定的速率移动,其移动方向被限制在Ox和Oy方向上,Oz方向上的受力设定为零。底部的FeO层被冻结在起始位置上。中间的有机层可以自由移动。
表面体系是由FeO单胞的基础上构建出来的,然后将有机层复制到两个FeO层之间。FeO层在剪切之前保持刚性,整个系统通过LAMMPS分子动力学计算得到平衡态,进而研究润滑油朝无机表面的扩散过程。然后在不同的剪切率下进行剪切计算,从而得到摩擦系数。
模拟得到的结果有:剪切条件下的润滑油结构,向FeO表面运动的不同润滑油的亲和性,不同剪切率下的摩擦系数及其引起的趋向。通过LAMMPS分子动力学模拟研究得到的结果十分吻合用户的预期。
使用模块:MAPS LAMMPS Amorphous Builder
润滑油的限制性剪切模拟.pdf
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