📄Работа №209526
Тема: Молекулярно-динамическое моделирование отверждения эпоксидно-диановой смолы
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Химия
Объем:
50 листов
Год:
2021
Просмотров:
20
4500
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Метод молекулярной динамики
1.1.1 Общие сведения 9
1.1.2 История и применение метода молекулярной динамики Ошибка!
Закладка не определена.
1.1.3 Ограничение метода молекулярной динамики Ошибка! Закладка не
определена. 19
1.2 Применение метода молекулярной динамики к полимерам 21
1.2.1 Процесс отверждения полимеров в ходе молекулярно-динамического моделирования 22
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Условия моделирования Ошибка! Закладка не определена.28
2.2 Методы анализа Ошибка! Закладка не определена.29
2.3 Моделируемая система
2.3.1 Элементарная ячейка до отверждения 29
2.3.2 Подготовка и отладка процедуры отверждения эпоксидной смолы 32
2.3.3 Расчет температуры стеклования 36
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Моделируемая система Ошибка! Закладка не определена.38
3.2 Разработка и оптимизация процедуры отверждения эпоксидной смолы 43
3.3 Температура стеклования полимера в зависимости от количества сшивок
Ошибка! Закладка не определена.44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ABSTRACT 52
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Метод молекулярной динамики
1.1.1 Общие сведения 9
1.1.2 История и применение метода молекулярной динамики Ошибка!
Закладка не определена.
1.1.3 Ограничение метода молекулярной динамики Ошибка! Закладка не
определена. 19
1.2 Применение метода молекулярной динамики к полимерам 21
1.2.1 Процесс отверждения полимеров в ходе молекулярно-динамического моделирования 22
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Условия моделирования Ошибка! Закладка не определена.28
2.2 Методы анализа Ошибка! Закладка не определена.29
2.3 Моделируемая система
2.3.1 Элементарная ячейка до отверждения 29
2.3.2 Подготовка и отладка процедуры отверждения эпоксидной смолы 32
2.3.3 Расчет температуры стеклования 36
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Моделируемая система Ошибка! Закладка не определена.38
3.2 Разработка и оптимизация процедуры отверждения эпоксидной смолы 43
3.3 Температура стеклования полимера в зависимости от количества сшивок
Ошибка! Закладка не определена.44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 48
ABSTRACT 52
📖 Аннотация
В данной работе выполнено молекулярно-динамическое моделирование процесса отверждения эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 олигомером диглицидилового эфира бисфенола А (ДГЭБА) с использованием отвердителя триэтилентетрамина (ТЭТА). Исследование актуально в связи с широким применением эпоксидных композитов в высокотехнологичных отраслях, таких как аэрокосмическая промышленность, где критически важны прогнозирование и контроль конечных эксплуатационных свойств материалов. Основные результаты включают построение достоверной молекулярно-динамической модели смеси смолы и отвердителя в массовом соотношении 10:1, разработку и апробацию открытого регулируемого протокола итеративного формирования поперечных сшивок, а также выявление ключевой роли начального распределения ТЭТА. Установлено, что склонность молекул отвердителя к агрегации приводит к его неравномерному распределению в системе, что существенно влияет на рассчитанную температуру стеклования конечного полимера. Научная значимость работы заключается в развитии методики моделирования процессов структурообразования в реактопластах, а практическая – в возможности использования разработанного протокола для оптимизации рецептур и режимов отверждения с целью улучшения характеристик композитов. Теоретической основой исследования послужили работы, посвященные общим принципам молекулярной динамики (Xu, Li), её применению для моделирования полимеров, а также исследования композитов на основе эпоксидных смол (Marwa et al.).
📖 Введение
Данное исследование посвящено молекулярно-динамическому
моделированию процесса отверждения эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 связующим триэтилентетрамином.
Композиты на основе эпоксидных смолы повсеместно используются в отраслях, где требуются материалы с высокими эксплуатационными характеристиками [1], в частности, в авиакосмической отрасли в волокнистых армированных композитах для изготовления конструктивных
высоконагруженных деталей [2].
Моделирование молекулярной динамики (МД) является широко применяемым методом теоретического исследования сплошных сред [3]. При этом моделирование процесса отверждения этих эпоксидных смол является ключевым моментом в построении достоверной модели композитного материала.
Таким образом, целью работы являлось получение достоверной молекулярнодинамической модели системы, состоящей из отвердителя, в нашем случае триэтилентетрамина и эпоксидной смолы ЭД-20.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) собран литературный обзор по теме молекулярно-динамического моделирования неупорядоченных полимеров;
2) построены молекулярно-механические модели компонентов системы, из которых собрана элементарная ячейка, содержащая компоненты;
3) осуществлена предварительная оптимизация и расчеты молекулярной динамики конденсации компонентов в заданных соотношениях из газообразного состояния;
4) отработан протокол поэтапного отверждения эпоксидно-диановой смолы молекулами триэтилентетрамина;
5) рассчитана температуру стеклования отвержденного полимера в молекулярно-динамической модели в зависимости от степени отверждения полимера
моделированию процесса отверждения эпоксидно-диановой смолы ЭД-20 связующим триэтилентетрамином.
Композиты на основе эпоксидных смолы повсеместно используются в отраслях, где требуются материалы с высокими эксплуатационными характеристиками [1], в частности, в авиакосмической отрасли в волокнистых армированных композитах для изготовления конструктивных
высоконагруженных деталей [2].
Моделирование молекулярной динамики (МД) является широко применяемым методом теоретического исследования сплошных сред [3]. При этом моделирование процесса отверждения этих эпоксидных смол является ключевым моментом в построении достоверной модели композитного материала.
Таким образом, целью работы являлось получение достоверной молекулярнодинамической модели системы, состоящей из отвердителя, в нашем случае триэтилентетрамина и эпоксидной смолы ЭД-20.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) собран литературный обзор по теме молекулярно-динамического моделирования неупорядоченных полимеров;
2) построены молекулярно-механические модели компонентов системы, из которых собрана элементарная ячейка, содержащая компоненты;
3) осуществлена предварительная оптимизация и расчеты молекулярной динамики конденсации компонентов в заданных соотношениях из газообразного состояния;
4) отработан протокол поэтапного отверждения эпоксидно-диановой смолы молекулами триэтилентетрамина;
5) рассчитана температуру стеклования отвержденного полимера в молекулярно-динамической модели в зависимости от степени отверждения полимера
✅ Заключение
В настоящей работе впервые была построена молекулярно-динамическая модель отверждения эпоксидной смолы ЭД-20, содержащей олигомеры ДГЭБА, отвердителем триэтилентетрамином ТЭТА.
В рамках работы были достигнуты следующие результаты.
1. Построена молекулярно-динамическая модель смеси эпоксидной смолы ЭД- 20 и триэтилентетрамина (ТЭТА) в массовом соотношении 10:1.
2. В молекулярно-динамической модели выявлена склонность молекул отвердителя ТЭТА к преимущественной агрегации друг с другом, из-за чего его распределение в системе при естественных условиях может быть неравномерным.
3. Разработан и опробирован открытый регулируемый протокол итеративного добавления связей между отвердителем и молекулами смолы.
4. Показана зависимость температуры стеклования от стартового распределения отвердителя в массиве смолы, следовательно, следует учитывать сродство молекул отвердителя к смоле при построении моделей пространственно- сшитого
В рамках работы были достигнуты следующие результаты.
1. Построена молекулярно-динамическая модель смеси эпоксидной смолы ЭД- 20 и триэтилентетрамина (ТЭТА) в массовом соотношении 10:1.
2. В молекулярно-динамической модели выявлена склонность молекул отвердителя ТЭТА к преимущественной агрегации друг с другом, из-за чего его распределение в системе при естественных условиях может быть неравномерным.
3. Разработан и опробирован открытый регулируемый протокол итеративного добавления связей между отвердителем и молекулами смолы.
4. Показана зависимость температуры стеклования от стартового распределения отвердителя в массиве смолы, следовательно, следует учитывать сродство молекул отвердителя к смоле при построении моделей пространственно- сшитого
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.