一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法技术

本发明专利技术涉及一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法。首先利用分子动力学软件构建纳米间隙中的润滑模型，基础油中含有机减摩剂；其次采用DREIDING力场，利用Materials Studio和LAMMPS软件模拟吸附和剪切；最后根据吸附过程中减摩剂分子的位置变化，获取减摩剂分子的姿态变化、时间与位移的关系以及基础油分子的密度分布，分析摩擦因数和减摩剂吸附性能。本发明专利技术克服了现有实物试验无法在线测量的缺点，从原子尺度定量地预测了润滑剂的分子分布、密度、扩散系数和吸附能；动态适时地显示分子的运动和润滑状况。方法简便灵活，为有机减摩剂的实际应用提供可靠的依据，具有广泛应用前景和指导价值。具有广泛应用前景和指导价值。具有广泛应用前景和指导价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法


[0001]本专利技术属于分子动力学模拟
，具体涉及一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法。

技术介绍

[0002]为了避免摩擦副之间发生直接接触，应用润滑油是一个最重要的手段。在纳米间隙润滑条件下的润滑油膜很容易发生破裂，造成摩擦副之间直接接触，加剧摩擦磨损。因此，能够在纳米间隙润滑条件下减少摩擦磨损的润滑油添加剂变得越来越重要。同时考虑到润滑剂添加剂所造成的环境污染问题，只含C、H、O和N的环境友好型有机减摩剂(Organic FrictionModifiers,OFMs)受到了全社会的广泛关注。
[0003]OFMs添加剂分子是一种两亲性表面活性剂分子，其由烷基链和末端的极性团组成。极性团依靠分子或原子间的范德华力吸附于金属表面上，形成单分子层或多分子层的吸附膜。吸附膜的结构稳定性对减少摩擦与保护摩擦副表面具有重要意义。在研究摩擦改性剂的漫长历史中，有机减摩剂最为常见且被广泛研究，但其低摩擦的确切机理还是一个悬而未决的问题。同时，由于在试验时单分子层膜的物理变化或化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、分子动力学仿真模型的建立：利用LAMMPS软件构建晶向[100]金属铁的粗糙壁面模型，通过Materials Studio软件构建润滑油模型，并将壁面模型和润滑油模型组合成纳米间隙润滑模型；步骤S2、采用全原子力场DREIDING，利用Materials Studio软件和LAMMPS软件对纳米间隙润滑模型进行吸附模拟和剪切模拟，获取模拟结果，并将结果存储于输出文件中；步骤S3、对模拟结果进行可视化表达，根据吸附过程中有机减摩剂分子的位置变化，获取不同时刻下有机减摩剂分子的姿态变化、时间与位移的关系以及基础油分子的密度分布，分析不同情况下有机减摩剂吸附性能。2.根据权利要求1所述的一种基于分子动力学的有机减摩剂吸附性能的分析方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：步骤S11、利用LAMMPS软件构建金属铁的粗糙壁面模型，选取α
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Fe的晶格常数为2.87
ꢀÅ
，晶向为[100]，设置不同的壁面粗糙度，上下壁面粗糙度相同；选取硬脂酸为有机减摩剂，基础油选取含碳量相同但结构不同的正十八烷、2，4二甲基十六烷和3，5二乙基十四烷，利用Materials Studio软件中Amorphous Cell模块构建润滑油模型，通过Forcite模块对构建的润滑油模型进行空间结构优化；步骤S12、建立上壁面
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油膜
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下壁面的纳米间隙润滑模型，利用Materials Studio软件中Build模块将壁面模型和润滑油模型组合成纳米间隙润滑模型；上下壁面共分为6层：外层是用于施加纳米间隙条件的刚性层，中间是...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伶，林国斌，余辉，郭锦阳，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：