納米材料建模與仿真一體化平臺的設計與開發(fā).pdf

1、在納米材料設計中，納米材料的微觀結構決定了納米材料的宏觀性能。通過納米材料的計算機建模和仿真，在一定程度上定量地描述了材料微觀結構與宏觀性能的關聯(lián)，彌補了傳統(tǒng)材料設計與材料制備的不足，減少了材料設計周期。然而現(xiàn)有的納米材料建模與仿真軟件系統(tǒng)相對獨立，軟件往往僅側重建?；蛘叻抡?，交互功能差，不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過繁瑣格式轉換等問題，難以滿足快速發(fā)展的材料設計需求。
　　為此，本文基于納米材料結構設計的需求，利用小組在幾何建模上的長

2、期積累，針對納米材料結構建模與仿真一體化平臺進行研究，主要工作如下:
　　(1)提供了常見納米材料快速，批量，參數(shù)化的建模。根據(jù)納米材料結構建模的需求，實現(xiàn)了近年來材料領域常見的熱門材料的交互式建模，如石墨烯，納米管，MOFs，并且提供了多種3D場景顯示。
　　(2)提供了物理有效的材料模型編輯。由于分子間的相互作用，某個原子的改變會直接影響到整體分子結構的變化，為此本文提供了自適應的模型編輯，基于材料物理意義的模型編輯，確

3、保編輯后的模型在物理層次上是正確的。
　　(3)提供了納米材料結構部分屬性的計算。石墨烯曲面和能量相關，本文基于曲面擬合的理論首次將RBF擬合和高斯曲率應用到納米尺度，實現(xiàn)了石墨烯曲面的擬合和高斯曲率計算。
　　(4)初步建立了納米材料建模仿真一體化平臺。通過對納米仿真系統(tǒng)的集成實現(xiàn)了材料建模與仿真一體化，允許研究人員直接調用仿真軟件進行計算，支持仿真結果再次編輯，避免了反復文件轉換的復雜過程。
　　結果表明，本文設計