密度泛函理論計算
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
密度泛函理論計算的視頻教程
abaqus有限元過盈計算與kisssoft理論過盈計算對比
過盈配合是一種常見的鏈接方式，本例分別采用abaqus進行過盈配合的有限元計算和kisssoft過盈配合的理論計算，對兩者結果進行比較。
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橡膠疲勞計算課程（理論+實例操作）
計算原理是什么？為什么最好不要用金屬疲勞那一套連招？ 2、橡膠疲勞計算時，有限元模型設置應該怎么做，要注意哪些事項？ 3、fesafe中橡膠疲勞參數有哪些？具體這些參數表示什么意義？該如何填寫？ 4、Abaqus-fesafe計算橡膠疲勞全流程設置細節
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有限元課程（計算力學）合集（包括理論和代碼講解）
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密度泛函理論計算的實例教程
密度泛函理論計算表明：限域在層間的氫氧化鈷和二硫化鉬二維材料共同賦予了催化劑好的催化活性和穩定性。該工作提供了一種新的設計堿性電解水析氫催化劑的策略。
圖文導讀：
圖1. 普適性的兩步法制備二維二硫化鉬層間限域的氫氧化鈷催化劑
圖2. 含鈷化合物插入二硫化鉬層間使其層間距不均勻
圖3. 插層的鈷化合物主要由氫氧化鈷組成
圖4. 優異的堿性電解水析氫催化活性和穩定性
圖5. 密度泛函理論計算表明氫氧化鈷和二硫化鉬共同加速了堿性電解水產氫反應動力學
小結：
這個工作提供了一種設計高效電催化劑的策略。原理上，這一策略可以擴展到其它二維材料（如：石墨烯、MXenes和過渡金屬硫族化合物）和其它插層材料（如：氫氧化鎳），以制備適用于其他電催化反應體系的高效催化劑及能源相關的應用。
原文鏈接：Two-Dimensional MoS2 Confined Co(OH)2 Electrocatalysts for Hydrogen Evolution in Alkaline Electrolytes (ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.8b00942)
展開 為判斷P的何種存在形式是提升儲鈉性能的最主要原因，通過第一性原理密度泛函理論計算并結合XPS結果，可以看出盡管P-O在硬碳中所占比重大，但P=O和P-C與Na的結合能明顯高于C和P-O，說明HC-P15表現出的超高容量主要由于P=O和P-C鍵加強了硬碳與Na的結合能。
圖5磷功能化硬碳材料電子電導的改善
（a）硬碳材料HC和HC-P15的倍率性能
（b）O=P-O-Na模型中，P和O原子的態密度對比
（c）磷功能化硬碳材料電化學性能得以改善的原理示意圖
將雜原子的引入硬碳中，在一定程度上能夠使碳材料的費米能級向導帶偏移，提升材料的電子電導，依據上述構建的鈉吸附模型，通過密度泛函理論計算可獲知，除P-O-Na以外，相較于C-Na（即未加入磷的碳），其他三種模型在費米能級處的態密度均顯著增加，說明磷添加后形成的P=O和P-C鍵能顯著加強材料的導電性，在而解釋了HC-P15極佳的倍率性能以及較小的電荷轉移阻抗。此外，發現就模型O=P-O-Na而言，O原子在費米能級處的態密度明顯高于P，說明電子電導增加的原因主要是由于P=O中的O原子周圍的電子密度大幅增加。這一發現進一步說明含P官能團的引入不僅僅能夠加強鈉吸附，同時能夠顯著改善硬碳材料的電子電導。
【小結】
該研究通過靜電紡絲技術合成磷功能化的鈉離子電池硬碳負極材料，控制前驅體中磷酸的含量，得到類“蜂窩煤”狀形貌的硬碳 HC-P15，材料比表面積較小且表面存在大孔，為Na+的遷移提供了充足的路徑。 HC-P15 具備超高充電比容量且電壓平臺較低，首周容量高達 393.4 mAh g-1，100周循環后容量保持率為 98.2%。
展開 D)Co2P和C-Co2P上Co活性中心的電荷密度等值線圖。E)基于密度泛函理論計算結果的C-CO2P增強水解離和放氫能力的原理圖。
綜上所述，脫合金法制備的碳摻雜納米多孔磷化鈷使堿水電解技術取得了新的進展。所合成的納米孔C-Co2P在10 mA cm?2的1M KOH溶液中的過電位為30 mV，在人工堿性海水電解液中表現出良好的大電流密度穩定性。結合實驗分析和密度泛函理論計算，C摻雜可以改變Co2P的電子結構，通過H傳遞途徑形成C-HAD中間體，最終通過促進水的解離和氫的脫附來促進HER。這種非金屬摻雜策略一般可以提高 HER對多種金屬磷化物的電催化性能，這些金屬磷化物是很有前途的工業海水電解用非貴金屬催化劑。
展開 密度泛函理論（DFT）的計算闡明了MoN的金屬性質以及MoO3和MoS2的絕緣特性，此外，還進行了密度泛函理論計算，詳細解釋說明了MoN與Li2O2產物之間的界面性質以及具有MoN負極的鋰氧電池的反應途徑，說明了MoN在原子水平上的優異催化性能。
實驗和理論分析結果都證實了2D-MoN納米片可以作為鋰氧電池的負極催化劑，通過控制其形貌和電子特性為催化劑的設計提供了一種有效的途徑。（文：李澍）
圖1(a) MoN粉末的XRD圖譜，MoN納米片的(b)SEM圖像和(c,d) TEM圖像及相應的SAED圖譜，(e-g)MoN的EDS圖譜，(h)MoN納米片的厚度和AFM圖像，(i)MoN粉末的氮氣等溫吸附-解吸曲線和孔徑分布曲線，(j)MoN粉末的XPS光譜
圖2 MoN、MoO3和MoS2負極鋰氧電池的(a)恒流充放電曲線和(b)EIS曲線，MoN負極鋰氧電池的(c)倍率性能和(d)循環性能
圖3 (a, b) MoN負極放電前后的SEM圖像，MoN負極不同反應階段的(c)XRD圖和(d)XPS圖譜
圖4 MoN體系的密度泛函理論計算
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展開 ABINIT的主程序使用贗勢和平面波，用密度泛函理論計算總能量，電荷密度，分子和周期性固體的電子結構，進行幾何優化和分子動力學模擬，用TDDFT（對分子）或GW近似（多體微擾理論）計算激發態。此外還提供了大量的工具程序。程序的基組庫包括了元素周期表1-109號所有元素。ABINIT適于固體物理，材料科學，化學和材料工程的研究，包括固體，分子，材料的表面，以及界面，如導體、半導體、絕緣體和金屬。
可以計算很多物理屬性：
A. 計算倒格子中核與電子的總能量。
A.1. 計算使用平面波和贗勢。
A.2. 總能量的計算使用密度泛函理論（DFT）。可以使用大多數重要的局域密度近似 (LDA)，包括Perdew-Zunger近似。可以使用兩種不同的局域自旋密度(LSD)，包括Perdew Wang 92和M. Teter的LSD。還可以使用Perdew-Burke-Ernzerhof，revPBE，RPBE和HCTH等GGA (自旋極化和非極化)。
A.3. 自恰場計算生成DFT基態，以及相關的能量和密度。此后的非自恰計算可以對能帶結構的大量k-點產生本征能量。態密度的計算即可以用四面體方法，也可以用模糊技術。
A.4. 程序可以使用多種不同的贗勢。對整個周期表適用的有兩種：Troullier-Martins型和Goedecker型（這種類型包括自旋-軌道耦合）。如果需要的話，有四個代碼可以產生新的贗勢。
A.5. 程序本身可以處理金屬和絕緣體系。
A.6. 晶胞可以是正交或者非正交。計算可以輸入任何對稱性及相應的k-點集。
A.7. 電子體系可以用自旋極化和自旋非極化計算。一個特殊的選項可以有效地處理反鐵磁性。可以對總能量計算非共線的磁性（不能用于力，張量，相應函數…）。可以禁止晶胞的總磁矩。
A.8.
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01/簡介
隨著集成電路制程持續向3nm及以下節點突破，光刻系統中的光學衍射、掩模三維效應與光致抗蝕劑非線性響應形成強耦合，使光源-掩模優化、光學鄰近校正等核心環節面臨“精度-效率-魯棒性”三重挑戰。
傳統線性壓縮感知技術因難以刻畫光刻系統的復雜非線性映射，優化結果易出現工藝窗口收縮；經典貝葉斯方法雖具備統計建模優勢，但固定先驗分布無法適配多樣化光刻圖形
在實務上，為了能完整的重現射出成型結果，我們建議使用Moldex3D進行完整的成型分析，以利于掌握所有細節。不過在投入時間進行建模與分析前，過去科學家們已經利用各項理論計算出：特定情況下的理論數值，并將其轉化為標準計算公式。例如計算非牛頓流體在特定澆口尺寸與外型下，不同流率對應的剪切率；或是計算指定厚度下，平板的冷卻時間與溫度分布等。對此MHC也整合這些理論公式，并建立互動接口，供用戶方便進行理論計算
在實務上，為了能完整的重現射出成型結果，我們建議使用Moldex3D進行完整的成型分析，以利于掌握所有細節。不過在投入時間進行建模與分析前，過去科學家們已經利用各項理論計算出：特定情況下的理論數值，并將其轉化為標準計算公式。例如計算非牛頓流體在特定澆口尺寸與外型下，不同流率對應的剪切率；或是計算指定厚度下，平板的冷卻時間與溫度分布等。對此MHC也整合這些理論公式，并建立互動接口，供用戶方便進行理論計算
由于實驗上難以準確定位骨架 Al 原子，研究者常借助密度泛函理論等計算方法評估不同取代位置和含量對框架穩定性的影響（見 Mater. Today Commun., 26, 102028 (2021)）。
例如，J. Mater. Chem.
設計意義
隨著LED照明技術擴展到植物種植領域，能否提供一致的生長條件并合理利用能源，同時確保種植者和最終消費者雙方的最終利益這成為對植物照明專業知識和技能的真正考驗。無論天氣、季節和時間如何，植物跟人類一樣，成長過程中都需要光照。使用合適的光照策略至關重要。了解理想的光譜可以幫助種植者實現最佳的生長效果和產量。不同植物有不同種植需求，這一點至關重要，同時也要考慮植物的生長階段、光照強度和光照時長等因素
本案例構建了一電磁結構設備，用于測量帶有裂紋的鋼結構的測通密度，建立的結構模型如圖1所示：
圖1 幾何模型
基于COMSOL軟件的電磁場分析模塊，模擬得到了帶有多條裂紋的鋼圓柱體結構的磁通密度模，模擬結果如下圖所示：
該方法和模型可用于進行結構的缺陷檢測，歡迎交流模型！
根據葉素動量理論計算風機推力和傾覆彎矩（matlab程序）
目前在做風機的相關模擬，但是有關葉片受力的計算一直困擾我好久，網上關于葉素動量理論的公式很多，但是有關類似的計算程序很少，于是和課題組同學一起編寫了關于葉素動量理論matlab程序。
使用教程如下:
1.在wind.txt的文本文檔中自定義有關風速的數據，第一列為時間（s）,第二列為風速（m/s）。
示例：假定風速恒定
2.
Bi等設計了一種新型碳基富勒烯結交叉納米管周期網絡結構，通過密度泛函理論計算和分子模擬，得到Li@C
158B
22、Na@C
132B
24和Be@C
132B
24體系，分別可以吸收13.95%、10.09%和10.85%的氫氣。
載流子遷移率通常指半導體內部電子和空穴整體的運動快慢情況，是衡量半導體器件性能的重要物理量，例如對石墨烯、黑磷等二維材料展現出的高載流子遷移率的研究。由于電子在運動過程中不僅受到外電場力的作用，還會不斷的與晶格、雜質、缺陷等發生無規則的碰撞，導致計算載流子遷移率的難度很大。本文基于形變勢理論方法為基礎，介紹了二維材料電子和空穴的有效質量與載流子遷移率的計算方法。這種方法沒有考慮電子和聲子
在機械設計過程中，精度設計是不可或缺的重要環節，精度設計的質量會直接影響到產品的制造成本、裝配質量、外觀、性能等。在產品精度設計中，尺寸鏈計算是必要工作，通過尺寸鏈計算可以合理地分配公差,分析結構設計的合理性
