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申请/专利权人：山东科技大学

摘要：本发明提供了一种聚合物基复合材料雷击热解机械性能参数的仿真方法，可以在计算机通用硬件条件下，针对雷击升温速率条件，对不同交联体系的聚合物发生热解行为前后及热解过程的机械性能参数进行计算和仿真分析，从原子‑分子水平为雷击损伤有限元分析提供材料热解动力学及热机械性能退化高精度模型参数，实现了聚合物基复合材料雷击热解和力学损伤高精度仿真分析。

主权项：1.一种聚合物基复合材料雷击热解机械性能参数的仿真方法，其特征在于，包括如下步骤：1）确定聚合物交联反应体系；构建聚合物交联体系的单体分子模型和固化剂分子模型；将所建立的分子模型加入周期性边界条件的立方盒子中形成无定形分子混合模型；所述聚合物交联反应体系是不同的环氧树脂和固化剂体系，或者是其它交联体系的聚合物；步骤1）中所述聚合物交联反应体系，包括聚合物单体分子、固化剂分子、单体配比和聚合物体系的密度；步骤1）中所述的无定形分子混合模型需确定单体分子与交联剂分子的数量比例、混合体系密度；2）在现有的交联反应脚本中设定参数进行交联反应模拟得出交联后的聚合物分子模型；对建立的交联后的聚合物分子模型进行机械性能模拟计算，得出机械性能参数；3）导出聚合物分子模型数据文件，对该聚合物分子模型数据文件进行预处理；调用预处理后的聚合物分子模型数据文件，编写热解反应输入文件，设定雷击高温环境下的热解模拟条件，并设置输出结果内容；所述导出聚合物分子模型数据文件，对该聚合物分子模型数据文件进行预处理，包括：将得出的聚合物分子模型导出为包含了原子坐标、化学键以及键角信息的data数据文件，并对其进行处理，保留原子序号、原子类型序号、电荷以及坐标的信息；步骤3）中所述的热解反应输入文件适用于聚合物热解反应的Reaxff力场；4）调用热解反应输入文件进行计算；将步骤3）中设置的输出结果内容输出至结果文件；所述结果文件包括各类能量参数、原子轨迹文件以及反应产物；5）导出所述结果文件，对经过热解反应过程中或热解反应后的聚合物分子模型进行剩余机械性能模拟计算，得出机械性能参数；导出所述结果文件，包括：将步骤4）中得出的原子轨迹文件导出为热解反应中某一时刻或热解反应后的交联环氧树脂模型；6）根据步骤2）与步骤5）中得出的机械性能参数进行对比分析；步骤2）中所述参数包括交联度和交联温度；步骤2）及步骤5）中所述的机械性能参数包括杨氏模量、体积模量、泊松比、剪切模量和可压缩性；所述雷击热解是指，针对雷击升温速率条件，对不同交联体系的聚合物发生热解行为前后的机械性能参数以及热解过程中剩余机械性能演变进行计算和仿真分析。

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