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登錄力常數(shù)的案例
基于VASP+phonopy+shengbte計(jì)算聲子相干的熱學(xué)性質(zhì)
大概就是這個(gè)效果
最后我們通過phonopy里面的QHA模塊 去得到此材料的非偕性質(zhì) phonopy-qha -p -s e-v.dat *00/thermal_properties.yaml 就可以得到很多熱力學(xué)性質(zhì)比如熱膨脹系數(shù),格林愛森參數(shù),自由能,等壓熱容等等
(4)我們想要進(jìn)一步得到材料的非偕性質(zhì)熱導(dǎo)率等要計(jì)算三階力常數(shù),和步驟(2)里面擴(kuò)胞一樣,我們通過thirdorder擴(kuò)胞 擴(kuò)胞指令為thirdorder_vasp sow a b c -n a b c為abc三個(gè)軸的擴(kuò)胞倍數(shù) -n為擴(kuò)胞后的原子近鄰數(shù) 我們發(fā)現(xiàn)擴(kuò)胞后得到的POSCAR 遠(yuǎn)大于二階力常數(shù)得到的POSCAR的數(shù)目
我們和算聲子譜的步驟一樣 把每一個(gè)POSCAR都去做一次自洽,最后再通過thirdorder得到三階力常數(shù)。
(5)得到了二階力常數(shù)和三階力常數(shù)后,我們?cè)倮胹hengbte計(jì)算聲子散射,自由程,群速度,熱導(dǎo)率等等非偕性質(zhì)
首先我們要有這兩個(gè)力常數(shù)
然后我們還需要一個(gè)CONTROL文件
CONTROL文件長這樣子
隨后我們就可以進(jìn)行熱導(dǎo)率的計(jì)算了 計(jì)算結(jié)果如下
接下來還可以進(jìn)行熱電材料等的計(jì)算。
最后,有關(guān)于催化,拓?fù)洌娮樱曌酉嚓P(guān)的第一性原理計(jì)算都可以聯(lián)系我們。
展開 VASP結(jié)合vaspkit+ShengBTE計(jì)算熱電優(yōu)值(一)
首先準(zhǔn)備INCAR,POTCAR,KPOINTS
然后用腳本生成文件夾:
通過腳本提交作業(yè):
最后就能得到三階力常數(shù)矩陣文件FORCE_CONSTANTS_3RD。這一步一般需要非常長的時(shí)間去進(jìn)行計(jì)算,因此擴(kuò)胞的大小可以稍微比二階力常數(shù)矩陣的計(jì)算時(shí)的大小小一點(diǎn)。
這樣我們就得到二階力常數(shù)矩陣與三階力常數(shù)矩陣
最后,有相關(guān)需求歡迎通過公眾號(hào)“320科技工作室”聯(lián)系我們
VASP結(jié)合vaspkit+ShengBTE計(jì)算熱電優(yōu)值(二)
前文鏈接:VASP結(jié)合vaspkit+ShengBTE計(jì)算熱電優(yōu)值(一)
1、將前述計(jì)算得到的二階力常數(shù)矩陣,三階力常數(shù)矩陣文件分別命名為FORCE_CONSTANTS_2RD,F(xiàn)ORCE_CONSTANTS_3RD。放于同一目錄中。
編寫CONTROL文件,其中CONTROL文件中的ngrid;scalebroad取值時(shí),理論上都需要做收斂性測試。
直接運(yùn)行以下命令就能計(jì)算得到晶格熱導(dǎo)率。晶格熱導(dǎo)率的張量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)文件為BTE.kappa_tensor。
注意BTE.kappa_tensor文件中,每列對(duì)應(yīng)的方向順序分別為XX,XY,XZ,YX,YY,YZ,ZX,ZY,ZZ.且最后一行為有效的收斂值,使用時(shí)只需要取最后一行。
對(duì)于二維材料,計(jì)算得到的晶格熱導(dǎo)率還需要做以下修正
二維材料的晶格熱導(dǎo)率=輸出文件結(jié)果*POSCAR 真空層方向總厚度/原子層厚度
原子層厚度=POSCAR 真空層方向相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)原子的范德華半徑之和+POSCAR 真空層方向相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)原子的距離。
2、電子熱導(dǎo)率的計(jì)算
目前有兩種方法計(jì)算電子熱導(dǎo)率,一種是使用BoltzTraP計(jì)算得到的電子熱導(dǎo)減去TσS2。
另一種方法是根據(jù)Wiedemann-Franz Law 有κe=LσT。其中L位洛倫茲常數(shù)。
這兩種方法的計(jì)算結(jié)果都是可用的。但對(duì)于Wiedemann-Franz Law,洛倫茲常數(shù)通常都取經(jīng)驗(yàn)值或經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,更準(zhǔn)確的估算需要進(jìn)一步探究。
給出兩種計(jì)算洛倫茲常數(shù)的方法:
通過費(fèi)米積分來計(jì)算。
(2)通過經(jīng)驗(yàn)公式
具體方法請(qǐng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)。
展開 基于vasp計(jì)算材料紅外與Raman光譜信息
Parker, et al., Phys Rev, 155, 712 (1967))
使用方法二:Phonopy-Spectroscopy計(jì)算材料紅外和Raman圖像
前置計(jì)算:
1、需要通過有限位移法或密度泛函微擾論(DFPT)計(jì)算得到材料二階力常數(shù)(有限位移法獲得的為FORCE SETS,需通過hiphive或phonopy轉(zhuǎn)化為FORCE_CONSTANTS)。同時(shí)可將其轉(zhuǎn)化為hdf5文件。
2、需要計(jì)算得到材料的BORN電荷,有限位移法和額外進(jìn)行一次自洽計(jì)算獲得,DFPT可一次計(jì)算得到。
INCAR參數(shù):LEPSILON = True
3、通過phono3py計(jì)算得到材料的三階力常數(shù),計(jì)算任務(wù)數(shù)量可通過設(shè)置位移大小適配計(jì)算資源。同時(shí)可將其轉(zhuǎn)化為hdf5文件。
依據(jù)前面計(jì)算,得到材料在Γ點(diǎn)的振動(dòng)模式信息,包括mesh.hdf5或mesh.yaml文件和irreps.yaml文件。
展開 
計(jì)算化學(xué):如何在云平臺(tái)上計(jì)算聲子譜
如何擴(kuò)胞:Phonopy –d –dim=“x x x” –c POSCAR-unitc
擴(kuò)多大:網(wǎng)傳10A原則
有限差分法/有限位移法/密度泛函微擾理論
后處理:繪制聲子譜圖
提取力常數(shù):
命令:phonopy --fc vasprun.xml
調(diào)整控制文件
name.conf M_NAME = l Cr DIM = 2 2 1 BAND = 0.500 0.000 -0.333 0.000 0.000 0.000 0.000 0.667 0.000 FORCE_CONSTANTS = READ BAND_POINTS = 51 #BAND_LABELS = X $\Gamma$ L #DOS = .TRUE. #PDOS = 1 2, 3 4 5 6 or Auto
計(jì)算數(shù)據(jù): phonopy --dim="2 2 1" -c POSCAR-unit -p name.conf
導(dǎo)出數(shù)據(jù) :phonopy-bandplot --gnuplot >1.dat
或者直接出圖: phonopy --dim=“2 2 1” -c POSCAR-unit -p name.conf -s
后處理:虛頻及軟膜處理方法
利用phonopy產(chǎn)生不同k點(diǎn)的振動(dòng)情況動(dòng)畫。
展開 鎖模力計(jì)算-新科益
鎖模力計(jì)算
新科益
一、前言
新科益系統(tǒng)與咨詢(上海)有限公司是新加坡科益集團(tuán)于1998年在中國投資的, 是一家以高科技軟件為載體的工程咨詢服務(wù)公
司, 主要業(yè)務(wù)是以moldflow軟件為載體,為注塑件行業(yè)提供系統(tǒng)解決方案, 在10多年的咨詢服務(wù)過程中積累了豐富的咨詢服務(wù)經(jīng)
驗(yàn), 受到業(yè)界的廣泛好評(píng), 許多客戶紛紛寫感謝信對(duì)新科益公司提供的咨詢服務(wù)進(jìn)行贊揚(yáng). 為進(jìn)一步提高新科益和業(yè)界朋友的交
流和相互學(xué)習(xí), 新科益將陸續(xù)推出一些技術(shù)文章,與廣大的塑件制造工程師分享。下面主要討論如何確定塑件成型時(shí)所需的鎖模
力。
鎖模力又稱合模力,是指注射機(jī)的合模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力,當(dāng)熔體充滿型腔時(shí),注射壓力在型腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用
力總是力圖使模具沿分型面脹開,為此,注射機(jī)的鎖模力必須大于型腔內(nèi)熔體壓力與塑料制品及澆注及澆注系統(tǒng)在分型面上的投
影面積之和的乘積。
公式:鎖模力>=模力壓力X制品、流道、澆口在分型面上的投影面積之和
需要注意的是:鎖模力不足,制品產(chǎn)生飛邊或不能成型,而如果鎖模力過大,造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi),并且會(huì)使液壓系統(tǒng)元件在
高壓下長時(shí)間工作,可能過早老化,機(jī)械結(jié)構(gòu)過快磨損。
二、鎖模力粗略估算
可通過一些經(jīng)驗(yàn)公式,來大致估算出所需的成型鎖模力。
2.1 經(jīng)驗(yàn)公式1:
鎖模力(T)=鎖模力常數(shù)Kp*制品投影面積S(cm^2)
Kp經(jīng)驗(yàn)值: 7
PS / PE / PP: 0.32
ABS: 0.30~0.48
PA: 0.64~0.72
POM: 0.64~0.72
加Glass Fiber: 0.64~0.72
其他工程塑料: 0.64~0.8
舉例說明:
設(shè)某一制品在分型面上的投影面積為410cm2,制品材料為PE,計(jì)算需要的鎖模力。
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七大材料結(jié)構(gòu)分析方技術(shù)匯總及應(yīng)用實(shí)例
應(yīng)用實(shí)例:
(1)分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵,如力常數(shù)(可推知化學(xué)鍵的強(qiáng)弱)的測定和分子對(duì)稱性等,利用紅外光譜方法可測定分子的鍵長和鍵角,并由此推測分子的立體構(gòu)型。
(2)許多有機(jī)官能團(tuán)例如甲基、亞甲基、羰基,氰基,羥基,胺基等等在紅外光譜中都有特征吸收,通過紅外光譜測定,人們就可以判定未知樣品中存在哪些有機(jī)官能團(tuán),這為最終確定未知物的化學(xué)結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。
以下是甲醇紅外光譜分析過程:
圖5 甲醇紅外光譜結(jié)構(gòu)分析過程
(3)分子在低波數(shù)區(qū)的許多簡正振動(dòng)往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振動(dòng)方式彼此不同,這使得紅外光譜具有像指紋一樣高度的特征性,稱為指紋區(qū)。利用這一特點(diǎn),人們采集了成千上萬種已知化合物的紅外光譜,并把它們存入計(jì)算機(jī)中,編成紅外光譜標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫。人們只需把測得未知物的紅外光譜與標(biāo)準(zhǔn)庫中的光譜進(jìn)行比對(duì),就可以迅速判定未知化合物的成份。
04
X射線熒光分析
通過對(duì)樣品中的化學(xué)成分進(jìn)行定量定性分析,從中找出元素含量的規(guī)律性,從而進(jìn)行更多方面的分析。
常用儀器: X射線熒光光譜儀
分析原理:用X射線照射試樣時(shí),試樣可以被激發(fā)出各種波長的熒光X射線,需要把混合的X射線按波長(或能量)分開,分別測量不同波長(或能量)的X射線強(qiáng)度,以進(jìn)行定性和定量分析。
展開 一文讀懂拉曼光譜
C-O鍵與C-C鍵的力常數(shù)或鍵的強(qiáng)度沒有很大差別。II. 羥基和甲基的質(zhì)量僅相差2單位。 III.與C-H和N-H譜帶比較,O-H拉曼譜帶較弱。
拉曼光譜儀用于分析的優(yōu)、缺點(diǎn)
1.拉曼光譜用于分析的優(yōu)點(diǎn)
拉曼光譜的分析方法不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理,也沒有樣品的制備過程,避免了一些誤差的產(chǎn)生,并且在分析過程中操作簡便,測定時(shí)間短,靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)
2.拉曼光譜用于分析的不足
(1)拉曼散射面積
(2)不同振動(dòng)峰重疊和拉曼散射強(qiáng)度容易受光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)等因素的影響
(3)熒光現(xiàn)象對(duì)傅立葉變換拉曼光譜分析的干擾
(4)在進(jìn)行傅立葉變換光譜分析時(shí),常出現(xiàn)曲線的非線性的問題
(5)任何一物質(zhì)的引入都會(huì)對(duì)被測體體系帶來某種程度的污染,這等于引入了一些誤差的可能性,會(huì)對(duì)分析的結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。
拉曼光譜經(jīng)典問題集錦
一、如何用拉曼光譜儀測透明的有機(jī)物液體,測試時(shí)放到了玻璃片上測出來的結(jié)果是玻璃的光譜。
1.我今天還在用激光拉曼測聚苯乙烯,沒有出現(xiàn)你說的情況啊是不是玻璃管被污染的厲害?
2.你測出的玻璃的信號(hào),有沒有可能們焦點(diǎn)位置不對(duì)?
3.應(yīng)該是聚焦位置不對(duì),聚在玻璃上了,我以前也犯過同樣的錯(cuò)誤。
4.用凹面載玻片,液體量會(huì)比較多,然后用顯微鏡聚焦好就可以了,如果,液體有揮發(fā)性,最好液體上用蓋玻片,然后,焦點(diǎn)聚焦到蓋玻片以下。
※如果還不行,你可以查一下“液芯光纖”這個(gè)東東
5.建議:
(1)有機(jī)液體里面的分析物質(zhì)濃度多大?
展開 摩擦模型的建立
金屬切削過程中,由于高應(yīng)力、高應(yīng)變率和高溫導(dǎo)致了刀具與切屑之間的摩擦不再是單純的滑動(dòng)摩擦,其中切屑與前刀面間有部分已經(jīng)完全粘著,形成切削內(nèi)部的剪切分離,因此成為了內(nèi)摩擦,摩擦力成為了常數(shù)。由于滑動(dòng)摩擦與內(nèi)摩擦的分布、大小不容易確定,所以在本研究中采用了罰函數(shù)處理滑動(dòng)庫倫摩擦方法,并增大了滑動(dòng)摩擦系數(shù),以此來模擬刀具與切屑之間的摩擦狀態(tài)。
有限元模型中的摩擦模型是將刀具一切屑的相互作用,看成是一個(gè)變形體(切屑)與一個(gè)剛性面(刀具前刀面)之間的相互作用。當(dāng)任何一個(gè)切屑表面上的節(jié)點(diǎn)與刀具前刀面之間的距離等于0時(shí),引入一個(gè)表面之間的相互作用計(jì)算,采用拉格朗日乘式增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)約束。通過這個(gè)約束來防止變形體穿透進(jìn)入剛性面。接觸面上的正應(yīng)力通過切屑的變形計(jì)算得到。摩擦應(yīng)力則通過規(guī)定的摩擦應(yīng)力和正應(yīng)力的關(guān)系來計(jì)算。
基于關(guān)系式(3. 1)的雙參數(shù)摩擦模型被用于有限元模型。刀具一切屑接觸面有兩
個(gè)不同的摩擦區(qū):滑動(dòng)摩擦區(qū)和粘結(jié)摩擦區(qū)。滑動(dòng)摩擦區(qū)的摩擦應(yīng)力與局部正應(yīng)力
成比例,而粘結(jié)摩擦區(qū)的摩擦應(yīng)力則保持常數(shù)。
展開 『轉(zhuǎn)貼』COSMOSMotion™ 是用于 SolidWorks 的最流行的虛
運(yùn)動(dòng)和施力函數(shù)。運(yùn)動(dòng)和施力函數(shù)包括常數(shù)函數(shù)、諧函數(shù)、步進(jìn)函數(shù)、數(shù)據(jù)點(diǎn)(樣條)函數(shù)和隨時(shí)間變化的表達(dá)式(任何 ADAMS? 函數(shù))。
作用力。作用力包括線性彈簧和扭矩彈簧的作用力、減震器的線性作用力和扭矩、純正向作用力和力矩、正向/反向作用力和力矩、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的沖擊力、重力和軸襯套的作用力。
結(jié)果顯示特性。全面的結(jié)果可視化工具包括顯示位移、速度、加速度和力矢量、模擬過程中實(shí)體上任意一點(diǎn)的軌跡、3D 動(dòng)畫、用 AVI 和 VRML 格式保存動(dòng)畫、動(dòng)態(tài)干涉情況檢查以及將結(jié)果導(dǎo)出到 Excel 或文本文件。
將運(yùn)動(dòng)副作用力導(dǎo)出到 COSMOSWorks。可以導(dǎo)出慣性載荷和運(yùn)動(dòng)副間的作用力,以便利用 COSMOSWorks 進(jìn)行應(yīng)力分析。
來自: www.solidworks.com.cn
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搭建你的專屬電機(jī)“考場”從伺服電機(jī)到牽引電機(jī),一桌搞定
主要特點(diǎn):專注于推力、齒槽力、反電勢常數(shù)等直線電機(jī)和關(guān)鍵參數(shù)測試 。
行業(yè)應(yīng)用實(shí)例:
科研機(jī)構(gòu):中國科學(xué)院寧波材料所提供直線電機(jī)測試服務(wù),可測比較大連續(xù)推力達(dá)14700N,推力測試精度1% 。
仿真與HIL試驗(yàn)平臺(tái)
測試對(duì)象:電機(jī)控制器、復(fù)雜電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 。
主要特點(diǎn):采用功率硬件在環(huán)(PHIL)技術(shù),可模擬不同電機(jī)類型,實(shí)現(xiàn)快速控制原型和系統(tǒng)級(jí)測試 。
行業(yè)應(yīng)用實(shí)例:
高校/研發(fā):OPAL-RT的OP1630仿真測試臺(tái),可在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下高和效、低成本地模擬5kW、15000rpm以內(nèi)的多種電機(jī)運(yùn)行狀態(tài) 。
關(guān)鍵零部件專用平臺(tái)
測試對(duì)象:伺服電機(jī)、減速器、電池等機(jī)器人關(guān)鍵零部件 。
主要特點(diǎn):除了電機(jī)本身,還集成對(duì)減速器(背隙、剛度)、電池等部件的綜合測試能力 。
行業(yè)應(yīng)用實(shí)例:
科研機(jī)構(gòu):中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所擁有伺服電機(jī)測試系統(tǒng)(比較大扭矩100Nm)和減速器測試系統(tǒng)(比較大加載10000Nm)。
需要注意的是,不同試驗(yàn)平臺(tái)在測量精度(如扭矩精度±0.1% F.S. )、功率范圍(從幾瓦到兆瓦級(jí) )和轉(zhuǎn)速能力(比較高15000rpm以上 )上差異巨大,具體選型需結(jié)合實(shí)際測試需求。
展開 ABAQUS橡膠支座:考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續(xù)梁橋增量動(dòng)力分析
(a)中支座
(b)邊支座
(c)中支座
(d)邊支座
圖8 盆式橡膠支座峰值軸力
圖9-11對(duì)比支座摩擦恢復(fù)力、變形及耗能,發(fā)現(xiàn)雙線性支座模型的最大水平恢復(fù)力是一個(gè)常數(shù),而采用可變摩擦型支座模型的最大水平恢復(fù)力隨IR的增大而增大。結(jié)果表明,采用可變摩擦支座模型能夠正確反映支座摩擦力變化的特性,且在支座設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮水平力的放大。采用雙線性支座模型會(huì)低估支座的變形需求,可能導(dǎo)致支座變形能力設(shè)計(jì)不足。可變摩擦型支座耗能與支座的摩擦力變化有關(guān),當(dāng)摩擦型支座增大摩擦力的耗能貢獻(xiàn)大于減小摩擦力的耗能損失,可變摩擦型支座耗能高于雙線性支座耗能。
(a)中支座
(b) 邊支座
圖9 盆式橡膠支座的最大水平摩擦恢復(fù)力
(a)中支座
(b)邊支座
圖10 盆式橡膠支座的最大水平變形
(a)中支座
(b)邊支座
圖11 盆式橡膠支座的耗能
由圖12橋墩曲率對(duì)比: 發(fā)現(xiàn)采用可變摩擦型支座模型的最大曲率約為雙線性模型的3-6倍。結(jié)果表明,可變摩擦型支座模型向下傳遞了更多的剪切摩擦力,導(dǎo)致橋墩承擔(dān)的彎矩增大,彎曲效應(yīng)明顯。因此,可變摩擦型支座模型模擬的橋墩曲率大于雙線性支座模擬結(jié)果。
展開 工藝仿真軟件Simufact.forming中彈簧應(yīng)用技術(shù)
模具彈簧可以具有線性的(常剛度和常初始力)或非線性屬性。如果用戶要定義一個(gè)非線性的模具彈簧,需要采用表格驅(qū)動(dòng)的剛度和表格驅(qū)動(dòng)的初始力。表格可以是基于時(shí)間或進(jìn)給量的。因此,用戶可以模擬任何類型的彈簧。
但需注意:表格驅(qū)動(dòng)的彈簧只能用于FE求解器的仿真分析中。
下面對(duì)話框顯示如何設(shè)置常剛度或表格驅(qū)動(dòng)剛度的模具彈簧。
圖5 模具彈簧對(duì)話框:剛度
第三個(gè)對(duì)話框也用于設(shè)置初始力。與剛度定義類似,初始力可以是常數(shù)也可以是一個(gè)表格驅(qū)動(dòng)的變量。
圖6 模具彈簧對(duì)話框:初始力
總彈簧力計(jì)算如下:
其中:
F:是彈簧力
F0: 初始力,可以用表格定義
K: 彈簧剛度,可以用表格定義
du:位移
uend:運(yùn)動(dòng)結(jié)束時(shí)的模具位置
ustart:運(yùn)動(dòng)開始的模具位置
最后一個(gè)對(duì)話框可用于模具彈簧的模型視圖設(shè)置
圖7 模型視圖設(shè)置
如果用戶采用默認(rèn)設(shè)置,在模型中只顯示一個(gè)彈簧。但是如果用戶激活了Show as circular group of springs,可以在模型中顯示更多的彈簧。改變模型視圖設(shè)置對(duì)分析結(jié)果沒有任何影響。
圖8 不同彈簧顯示設(shè)置
2.2 模具彈簧的特性和應(yīng)用實(shí)例
以簡單鐓粗問題為例來說明一下-z方向的松弛彈簧的行為。在該例子中一個(gè)松弛彈簧關(guān)聯(lián)到鐓粗進(jìn)程中的模具。模具沿-z方向運(yùn)動(dòng)工件被壓。下圖中的綠線顯示沒有初始力、剛度為100N/mm的模具彈簧。紫色線顯示剛度相同但有50kN
的初始力的模具彈簧。此時(shí)模具只有當(dāng)壓力超過了初始力后才運(yùn)動(dòng)。
圖9 帶“模具彈簧”的模具屬性
另外一個(gè)例子說明一下采用下圖所示表格驅(qū)動(dòng)剛度的模具彈簧的應(yīng)用結(jié)果。
展開