三种常用分子模拟软件介绍
三种常用分子模拟软件介绍
一、NAMD
NAMD（NAnoscale Molecular Dynamics）是用于在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系的并行分子动力学代码。NAMD用经验力场，如Amber，CHARMM和Dreiding，通过数值求解运动方程计算原子轨迹。
1. 软件所能模拟的体系的尺度，如微观，介观或跨尺度等
微观。
是众多md 软件中并行处理最好的，可以支持几千个cpu 运算。在单机上速度也很快。
模拟体系常为为10,000-1,000,000 个原子。
2. 软件所属的类型，如MD，DPD，DFT，MC，量化，或交叉等
全原子md，有文献上也用它做过cgmd。
3. 软件能研究的相关领域，使用者的背景最好是？
使用的力场有charmm,x-plor,amber 等，适合模拟蛋白质，核酸，细胞膜等体系。
也可进行团簇和CNT 系统的模拟
软件原理经典，操作简单。但需要对体系的性质足够了解。
4. 软件中主要涉及的理论方法范畴
经典的md，以及用多种方法计算自由能和SMD模拟。
数据分析时候一般很少涉及复杂的热力学和统计热力学的原理，但知道一些最好。
5.软件主要包含的处理工具
namd 是计算部分，本身不能建模和数据分析（unix 的哲学kiss）。但vmd 同namd 系出同门，已同namd 实现无逢链接。
vmd 的tcl 脚本一定要搞懂，别的就不多介绍了。[2]
6.与此软件密切相关的软件
vmd，及其他数据统计分析软件（excel，OOo-calc 等足够了）NAMD在window环境下的编译安装
1.下载NAMD_
2.7b2_Win32
2.解压到任意目录下（建议最好直接是C：或D：下）
3.添加windows的环境变量：右键单击我的电脑----属性-----高级-----环境变量(在右下角)-----在系统的Path变量里添加你NAMD所在文件夹，比如我
的%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%SystemRoot%\Syste m32\Wbem;C:\ProgramFiles\CommonFiles\ThunderNetwork\KanKan \Codecs; C:\NAMD_2.7b2_Win32
注意：添加的变量名称要和文件夹得名称一致（如果文件夹得名称你改为namd，那么变量名称为C：NAMD）
4.namd2.7需要后面跟conf 文件才可以正确运行，并且要在conf 文件所在目录执行命令。如：我的命令窗口显示C:\Documents and Settings\HP> 因此我的conf文件要放在C:\Documents and
Settings\HP 这个文件夹下，然后执行命令C:\Documents and Settings\HP> C:\NAMD_2.7b2_Win32\namd2 da.conf 即可。
二、GROMACS
GROMACS是用于研究生物分子体系的分子动力学程序包。它可以用分子动力学、随机动力学或者路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子，进行分子能量的最小化，分析构象等。它的模拟程序包包含GROMACS力场(蛋白质、核苷酸、糖等)，研究的范围可以包括玻璃和液晶、到聚合物、晶体和生物分子溶液。GROMACS是一个功能强大的分子动力学的模拟软件，其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。
GROMACS支持几乎所有当前流行的分子模拟软件的算法，而且与同类软件相比，它还具有一些特有的优势：
(1) GROMACS进行了大量的算法的优化，使其计算功能更强大。例如：在计算矩阵的逆时，算法的内循环会根据自身系统的特点自动选择由C语言或Fortran来编译。GROMACS中对Altivec loops的计算，无论是在Linux还是MacOSX.系统上，它都要比其它软件快3-10倍，而且GROMACS提高计算速度的同时也保证了计算精度。
(2) GROMACS具有友好的用户界面，拓扑文件和参数文件都以文档的形式给出。在程序运行过程中，并不用输入脚本注释语言。所有GROMACS的操作都是通过简单的命令行操作进行的。而且运行的过程是分步的，随时可以检查模拟的正确性和可行性，可以减少时间上的浪费。
(3) GRMACS操作简单，功能丰富，而且对于初学者来说易于上手。而且可以通过详细的免费使用手册，用户可以得到更多的信息。
(4) 在模拟运行的过程中，GROMACS会不断报告用户程序的运算
速度和进程。
(5) GROMACS具有良好的兼容性。输入文件和输出的轨迹文件的格式都是独立于硬件的。
(6) GROMACS能通过二进制文件来写入坐标，这样就提供了一个压缩性很强的轨迹数据存储方法，压缩方式的精度可以由用户来选择。
(7) GROMACS还为轨迹分析提供了大量的辅助工具，用户不必再为常规分析编写任何程序。GROMACS还提供了轨迹的可视程序，而且许多可视化工具都可以显示。
(8) GROMACS允许并行运算，使用标准的MPI通讯。
(9) GROMACS程序包中包括各种常见的蛋白质和核酸的拓扑结构。包括20种标准的氨基酸以及其变异体，4种核苷和4种脱氧核苷，以及糖类和脂类。
GROMACS的运行过程，主要由一系列的文件和命令组成。GROMACS一般的模拟过程可以分成以下三个阶段：
(1) 前处理过程：生成模拟对象的坐标文件、拓扑结构文件以及平衡参数及其外力作用参数等文件。
(2) 模拟过程：首先要对系统进行能量最小化，避免结构的不合理而在模拟中出现错误；然后是对系统升温过程，先给系统的各个原子以Boltzmen分布初速度，再模拟较短的时间以达到初步的平衡；最后进行真正的分子动力学模拟，即平衡过程。此过程一般时间步长为1fs，运行时间在ns量级，以保证模拟系统尽可能找到势能的最低点。当然，对于其他的操作，如施加外力(模拟AFM加力)需要在平衡之后进行。
在MD模拟的过程中，用户可以运用配套的可视化软件，如VMD等随时观测模拟的过程及系统的状态。
(3) 后处理过程：MD模拟结束后，GROMACS会产生一系列文件，如.pdo文件(受力分析文件)、.trr文件(模拟过程结果文件)、.edr文件(能量文件)等。同时，GROMACS本身还提供了多种分析程序，可以对这些文件进行分析，可以得到分子体系的各种信息。[2]
GROMACS安装流程
(1) 解压缩fftw，lam-mpi，gromacs源码[3]
tar -zxvf fftw-3.1.2.tar.gz
tar –zxvf gromacs-3.3.1.tar.gz
tar -zxvf lam-7.1.3.tar.gz
(2) 编译lam-mpi
cd lam-7.1.3 ./configure --prefix=/home/lam-7.1.3 --without-fc
--with-rsh="ssh-x"
make
make install
注：--without-fc是不编译mpif77，可以去掉
(3) 添加mpi环境变量
export PATH=$PATH:/home/lam-7.1.3/bin ( append to .bashrc)
(4) 编译fftw单双精度版
cd fftw-3.1.2
./configure --enable-float --enable-mpi --prefix=/home/fftw-3.1.2 make
make install
make distclean
./configure --disable-float --enable-mpi --prefix=/home/fftw-3.1.2
(3) 设置fftw环境变量
export CPPFLAGS=-I/home/fftw-3.1.2/include
export LDFLAGS=-L/home/fftw-3.1.2/lib
(4) 编译gromacs
cd gromacs-3.3.1 ./configure --prefix=/home/gromacs-3.3.1
--enable-mpi
make
make install
make distclean
./configure --prefix=/home/gromacs-3.3.1 --program-suffix=_d
--enable-mpi --disable-float
(5) 设置gromacs环境变量
export PATH=$PATH:/home/gromacs-3.3.1/bin ( append
to .bashrc)
(6) 编译gromacs源包里的其它文件（可选）
make contrib 注：这步可以省去
update: gromacs-4.0，fftw-3.2.1，lam7.1.4与上面的方法完全相同，只需更换目录即可。
模拟步骤
Below is presented a generalised procedure for performing a simulation. The exact steps and processes involved will vary depending on exactly what is being attempted. Use as a general guide only!
1> Clearly identify the property / phenomena of interest to be studied by performing the simulation.
2>Select the appropriate tools to be able to perform the simulation and observe the property/phenomena of interest. It is important to read and familiarise yourself with publications by other researchers on similar systems. Tools include: - software to perform the simulation with, consideration of force field may influence this decision.- force field which describes how the atoms / particles within the system interact with each other. Select one that is appropriate for the system being studied and the property/phenomena of interest. Very important and non-trivial step!
3>Obtain/generate the initial coordinate file for each molecule to be placed within the system.
4>Generate the raw starting structure for the system by placing the molecules within the coordinate file as appropriate. Molecules may be specifically placed or arranged randomly.
5>Obtain/generate the topology file for the system, using (for example) pdb2gmx, PRODRG or your favourite text editor in concert with chapter 5 of the GROMACS Manual.
6>Describe a simulation box (e.g. using editconf) whose size is appropriate for the eventual density you would like, fill it with solvent (e.g. using genbox), and add any counter-ions needed to neutralize the system (e.g. using grompp and genion). In these steps you may need to edit your topology file to stay current with your coordinate file.
7>Run an energy minimisation simulation on the system (using grompp and mdrun). This is required to sort out any bad starting structures caused during generation of the system, which may cause the production simulation to crash.
8>Select the appropriate simulation parameters for the equilibration simulation (defined in .mdp file). You need to be consistent with how force field was derived. You may need to simulate at NVT with position restraints on your solvent and/or solute to get the T almost right, then relax to NPT to fix the density, then move further (if needed) to reach your production simulation ensemble (e.g. NVT, NVE).
9>Run the equilibration simulation for sufficient time so that the system relaxes sufficiently to allow the production run to be commenced (using grompp and mdrun, then g_energy and trajectory visualisation tools).
10>Select the appropriate simulation parameters for the production simulation (defined in .mdp file), in particular be careful not to re-generate the velocities. You still need to be consistent with how the force field was derived and how to measure the property / phenomena of interest.
11>Run the production simulation for sufficient time so that property / pheno-mena of interest can be observed in required detail (using grompp/tpbconv and mdrun).
12>Analyse / visualise the resulting trajectory and data files to obtain information on the property / phenomena of interest. [4]
三、Amber
Amber是著名的分子动力学软件，用于蛋白质、核酸、糖等生物大分子的计算模拟。Amber也指一种经验力场(empirical force fields)。力场和代码是分开的，一些软件中包含amber力场, 而其他的力场也包含在此amber的软件中。
AMBER提供两部分内容：用于模拟生物分子的一组分子力学力场（无版权限制，也用于其它一些模拟程序中）；分子模拟程序软件包，
包含源代码和演示（有版权限制，需要购买）。[1]
AMBER主要程序
Leap：用于准备分子系统坐标和参数文件，有两个程序：
xleap：X－windows版本的leap，带GUI图形界面
tleap：文本界面的Leap
Antechamber：用于生成少见小分子力学参数文件的。有的时候一些小分子Leap程序不认识，需要加载其力学参数，这些力学参数文件就要antechamber生成
Sander：MD数据产生程序，即MD模拟程序，被称做AMBER的大脑程序。
Ptraj：MD模拟轨迹分析程序。
分子动力学的模拟过程
分子动力学的模拟过程 分子动力学模拟作为一种应用广泛的模拟计算方法有其自身特定的模拟步骤,程序流程也相对固定。本节主要就分子动力学的模拟步骤和计算程序流程做一些简单介绍。 1. 分子动力学模拟步驟 分子动力学模拟是一种在微观尺度上进行的数值模拟方法。这种方法既可以得到一些使用传统方法,热力学分析法等无法获得的微观信息,又能够将实际实验研究中遇到的不利影响因素回避掉,从而达到实验研宄难以实现的控制条件。 分子动力学模拟的步骤为: (1)选取所要研究的系统并建立适当的模拟模型。 (2)设定模拟区域的边界条件,选取粒子间作用势模型。 (3)设定系统所有粒子的初始位置和初始速度。 (4)计算粒子间的相互作用力和势能,以及各个粒子的位置和速度。 (5)待体系达到平衡,统计获得体系的宏观特性。 分子动力学模拟的主要对象就是将实际物理模型抽象后的物理系统模型。因此,物理建模也是分子动力学模拟的一个重要的环节。而对于分子动力学模拟,主要还是势函数的选取,势函数是分子动力学模拟计算的核心。这是因为分子动力学模拟主要是计算分子间作用力,计算粒子的势能、位置及速度都离不开势函数的作用。系统中粒子初始位置的设定最好与实际模拟模型相符,这样可以使系统尽快达到平衡。另外,粒子的初始速度也最好与实际系统中分子的速度相当,这样可以减少计算机的模拟时间。 要想求解粒子的运动状态就必须把运动方程离散化,离散化的方法有经典Verlet算法、蛙跳算法(Leap-frog)、速度Veriet算法、Gear预估-校正法等。这些算法有其各自的优势,选取时可按照计算要求选择最合适的算法。 统计系统各物理量时,便又涉及到系统是选取了什么系综。只有知道了模拟系统采用的系综才能釆用相对应的统计方法更加准确,有效地进行统计计算,减少信息损失。 2. 分子动力学模拟程序流程 具体到分子动力学模拟程序的具体流程,主要包括: (1)设定和模拟相关的参数。 (2)模拟体系初始化。 (3)计算粒子间的作用力。 (4)求解运动方程。 (5)循环计算,待稳定后输出结果。 分子动力学模拟程序流程图如2.3所示。
高分子物理简答题完整版
高分子物理简答题 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，有的是塑料，有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜，，为什么有的是全透明的，有的是半透明的 答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度？说明理由。 答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么这一矛盾是如何解决的 答：在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独
高分子物理考研复试题及答案
判断题 1 结晶性聚合物不一定总是形成结晶聚合物（√） 交联前的线性聚合物是结晶性聚合物,交联度不太大时,有结晶能力，但随交联度增大,结晶能力减小;当交联度太大时,丧失结晶能力 需要结晶条件 5.不能通过改变高分子的构象提高高分子的等规度。（√） 高分子的等规度是由分子的化学结构决定的，要改变改变高分子的等规度必须改变高分子的构型。 06年判断题： 1.双酚A型聚碳酸酯是结晶性聚合物，所以一定形成结晶聚合物（×）原因：交联前的双酚A型聚碳酸酯聚合物是结晶性聚合物,交联度不太大时,有结晶能力，但随交联度增大,结晶能力减小;当交联度太大时,丧失结晶能力 需要结晶条件 8.尼龙1010，尼龙66，尼龙610这三种尼龙熔点最高的是尼龙66(√)氢键密度 1影响高分子柔顺性的因素有哪些？聚乙烯单个分子的柔顺性很好，为什么高聚物不能作为橡胶使用而作塑料用？ 答： (1) 影响高分子的柔顺性有那些因素: ○1高分子主链结构中键长越长，键角越大或含有孤立双键，单键内旋转越容易，高分子的共轭双键，芳杂环，典型刚性键，高分子的柔顺性较差（体积）
○2侧基的极性越大，柔顺性越差，若含有氢键时，柔顺性更差，侧基的刚性越大，柔顺性越差，但沿主链刚性侧基密度增大，柔顺性更差（体积） ○3分子量越大分子链的柔顺性越好 ○4高分子发生交联，交联度不大时，对柔顺性影响不大，交联度太大时，分子链失去柔顺性 ○5高分子的聚集态结构决定高分子的柔顺性能否表现出来 ○6温度越高，外力越大，分子链的柔顺性越好;外力作用速度越大，分子链的柔顺性越难表现出来，加入溶剂，分子链的柔顺性较好，但还与外界条件有关 （2）对称，柔性越大，分子结构越规整，但同时结晶能力越强，高分子一旦结晶，链的柔顺性就表现不出来，聚合物呈现刚性，聚乙烯的分子链是柔顺的，但由于结构规整，很容易结晶，失去弹性，所以聚乙烯聚合物能够作塑料用不能作橡胶用。 2.作出下列高聚物的温度—形变曲线，标出各特征温度，并简要说明。 (1)自由基聚合 的聚苯乙烯：试样B的分子量适中，试样A的分子量较小。 （2）聚乙烯：试样A的分子量适中，试样B的分子量很大。 PS为非晶高聚物，分子量小的高弹平台很短或没有高弹态。PE 为结晶高聚物，分子量小的没有Tf，分子量大的有 3.分子结构，分子量和外力作用时间如何影响高聚物的粘流温度?答：能增大高分子相互作用能及增大高分子刚性的结构因素会使Tf
火灾模拟软件的选取
火灾模拟软件的选取在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟结果产生影响。同时，各个软件都有自己的优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化设计项目，选择最合适的软件进行火灾模拟是一比较重要的问题。 一、火灾模拟 在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟结果产生影响。 （一）概述 火灾数值模拟是火灾研究的重要内容之一，但由于火灾现象的复杂性，近几十年来才建立起描述火灾现象的实用数学模型。火灾模型主要分为确定性模型和随机性模型。 火灾数值模型主要有专家系统（Expert System）、区域模型（Zone Model）、场模型（Field Model）、网络模型（Network Model）和混合模型（Hybrid Model）。场模型也即CFD模型，主要是利用计算流体动力学（CFD）技术对火灾进行模拟的模型，由于CFD模型可以得到比较详细的物理量的时空分布，能精细地体现火灾现象，加之高速、大容量计算机的发展，使得CFD模型得到了越来越广泛的应用。 目前用于火灾模拟的CFD模型主要有：FDS、PHOENICS、FLUENT等。FDS是专门针对火灾模拟而开发的CFD软件，简单易用。因此，在火灾模拟中应用
最为广泛。而PHOENICS和FLUENT是计算流体力学的通用软件，将其用于火灾模拟需要有较强的流体力学背景。因此，应用较少。目前，国内外对FDS 的研究比较多，而对于PHOENICS和FLUENT在火灾模拟方面的应用研究则较少，对各个软件的对比研究更少。 在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟结果产生影响，怎样才能使模拟结果更加准确、可信是一个急需解决的问题。同时，各个软件都有自己的优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化设计项目，选择最合适的软件进行火灾模拟是一比较重要的问题。因此，为了能够更好地利用CFD模型进行火灾模拟，有必要对他们进行系统研究。 验证(veriifcation)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段。长期以来，CFD工作者对CFD软件的验证与确认工作一直没有给予足够的重视。因此，对于计算结果的可信度，CFD研究人员并不能给出明确的回答。这使得CFD软件的使用者对CFD也持一种矛盾的心态，既想利用CFD 这种快捷经济的设计工具，又对CFD的计算结果心存疑虑。如果有条件，可以结合数值计算和模拟实体火灾的方式，进一步验证模型的可靠性。 （二）选取 从软件易用性来看，火灾专用模拟软件相对简单，在应用中不需要作复杂设置，使用者只需掌握火灾基本知识即可得到合理的结果，而通用CFD软件对使用者要求较高，使用者需要对流体力学有深入了解，才能得到合理结果，因此，一般火灾模拟选择专用软件为宜。
东华大学《高分子物理》简答题题库
高分子物理 二、高聚物粘性流动有哪些特点？影响粘流温度T f的主要因素是什么？（8分） 答：粘性流动的特点： 1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的； 2.高分子流动不符合牛顿流体的流动规律； 3.高分子流动时伴有高弹形变。 影响T f的主要因素： 1.分子链越柔顺，粘流温度越低；而分子链越刚性，粘流温度越高。 2. 分子间作用力大，则粘流温度高。 3. 分子量愈大，愈不易进行位移运动，Tf越高。 4. 粘流温度与外力大小和外力作用的时间增大，Tf下降。 三、画出牛顿流体、切力变稀流体、切力变稠流体、宾汉流体的流动曲线，写出相应的流动方程。（8分） 答： 牛顿流体η为常数 切力变稀流体n< 1 切力变稠流体n >1 宾汉流体σy为屈服应力 四、结晶聚合物为何会出现熔限？熔限与结晶形成温度的关系如何？ 答：1.结晶聚合物出现熔限，即熔融时出现的边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度不同的晶体之故。聚合物的结晶过程中，随着温度降低，熔体粘度迅速增加，分子链的活动性减小，在砌入晶格时来不及作充分的位置调整，而使形成的晶体停留在不同的阶段上。在熔融过程中，则比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融，较完善的晶体需在较高的温度下才能熔融，从而在通常的升温速度下，呈现一个较宽的熔融温度范围。 2. 低温下结晶的聚合物其熔限范围较宽，在较高温度下结晶的聚合物熔限范围较窄。 五、测定聚合物分子量有哪些主要的方法？分别测定的是什么分子量？除了分子量外还能得 到哪些物理量？聚合物分子量的大小对材料的加工性能和力学性能有何影响？（10分） 答：端基分析法和渗透压测定的是数均分子量，光散射测定的是重均分子量，粘度法测定的是粘均分子量。分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值；分子量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。 七、解释下列现象（6分）： 1. 尼龙6（PA6）室温下可溶于浓硫酸，而等规聚丙烯却要在130℃左右才能溶于十氢萘。 答：尼龙6为极性结晶聚合物，，当它们与极性溶剂相接触时会发生强烈的相互作用，非晶成分放出大量能量使结晶区的部分晶格破坏，成为非结晶区，在适宜的强极性溶剂中往往在室温下即可溶解。而等规聚丙烯为非极性结晶聚合物，溶解往往需要将体系加热到熔点附近时才能发生，外界供给能量使体系温度升高。 2.纤维经拉伸取向后，其断裂强度明显提高。 答：纤维单轴取向后，高分子链沿着外力方向平行排列，故沿取向方向断裂时破坏主价链的比例大大增加，而主价链的强度比范德华力的强度高50倍。（3分）
火灾模拟软件的选取
火灾模拟软件的选取 在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟 结果产生影响。同时，各个软件都有自己的优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化 设计项目，选择最合适的软件进行火灾模拟是一比较重要的问题。 一、火灾模拟 在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟 结果产生影响。 (一)概述 火灾数值模拟是火灾研究的重要内容之一，但由于火灾现象的复杂性，近几十年来才建立起 描述火灾现象的实用数学模型。火灾模型主要分为确定性模型和随机性模型。 火灾数值模型主要有专家系统(Expert System)、区域模型(Zone Model)、场模型(Field Model)、网络模型(Network Model )和混合模型(Hybrid Model )。场模型也即CFD模型，主要是利用计算流体动力学(CFD)技术对火灾进行模拟的模型，由于CFD模型可以得到比较详细的物理量的时空分布，能精细地体现火灾现象，加之高速、大容量计算机的发展，使 得CFD模型得到了越来越广泛的应用。 目前用于火灾模拟的CFD模型主要有：FDS PHOENICS FLUENT等。FDS是专门针对火灾模拟而开发的CFD软件，简单易用。因此，在火灾模拟中应用最为广泛。而PHOENICS和FLUENT 是计算流体力学的通用软件，将其用于火灾模拟需要有较强的流体力学背景。因此，应用较少。目前，国内外对FDS的研究比较多，而对于PHOENICS和FLUENT在火灾模拟方面的应用研究则较少，对各个软件的对比研究更少。 在火灾模拟中，影响模拟结果准确性的因素比较多，如所建模型和实际对象的接近程度、网格的划分方法、网格的数量、网格尺寸、湍流模型的选择、各种计算假设等因素都会对模拟 结果产生影响，怎样才能使模拟结果更加准确、可信是一个急需解决的问题。同时，各个软件都有自己的优缺点和适用范围，对某一工程设计，如性能化设计项目，选择最合适的软件 进行火灾模拟是一比较重要的问题。因此，为了能够更好地利用CFD模型进行火灾模拟， 有必要对他们进行系统研究。 验证(veriifcation)与确认(validation)是评价数值解精度和可信度的主要手段。长期以来，CFD 工作者对CFD软件的验证与确认工作一直没有给予足够的重视。因此，对于计算结果的可信度，CFD 研究人员并不能给出明确的回答。这使得CFD软件的使用者对CFD也持一种矛 盾的心态，既想利用CFD这种快捷经济的设计工具，又对CFD的计算结果心存疑虑。如果 有条件，可以结合数值计算和模拟实体火灾的方式，进一步验证模型的可靠性。 (二)选取
分子模拟软件介绍
一、NAMD NAMD（NAnoscale Molecular Dynamics）是用于在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系的并行分子动力学代码。NAMD用经验力场，如Amber，CHARMM和Dreiding，通过数值求解运动方程计算原子轨迹。[1] 1. 软件所能模拟的体系的尺度，如微观，介观或跨尺度等 微观。 是众多md 软件中并行处理最好的，可以支持几千个cpu 运算。在单机上速度也很快。 模拟体系常为为10,000-1,000,000 个原子。 2. 软件所属的类型，如MD，DPD，DFT，MC，量化，或交叉等 全原子md，有文献上也用它做过cgmd。 3. 软件能研究的相关领域，使用者的背景最好是？ 使用的力场有charmm,x-plor,amber 等，适合模拟蛋白质，核酸，细胞膜等体系。 也可进行团簇和CNT 系统的模拟 软件原理经典，操作简单。但需要对体系的性质足够了解。 4. 软件中主要涉及的理论方法范畴 经典的md，以及用多种方法计算自由能和SMD模拟。 数据分析时候一般很少涉及复杂的热力学和统计热力学的原理，但知道一些最好。 5.软件主要包含的处理工具
namd 是计算部分，本身不能建模和数据分析（unix 的哲学kiss）。但vmd 同namd 系出同门，已同namd 实现无逢链接。 vmd 的tcl 脚本一定要搞懂，别的就不多介绍了。[2] 6.与此软件密切相关的软件 vmd，及其他数据统计分析软件（excel，OOo-calc 等足够了）NAMD在window环境下的编译安装 1.下载NAMD_ 2.7b2_Win32 2.解压到任意目录下（建议最好直接是C：或D：下） 3.添加windows的环境变量：右键单击我的电脑----属性-----高级-----环境变量(在右下角)-----在系统的Path变量里添加你NAMD所在文件夹，比如我 的%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%SystemRoot%\Syste m32\Wbem;C:\ProgramFiles\CommonFiles\ThunderNetwork\KanKan \Codecs; C:\NAMD_2.7b2_Win32 注意：添加的变量名称要和文件夹得名称一致（如果文件夹得名称你改为namd，那么变量名称为C：NAMD） 文件才可以正确运行，并且要在conf文件所在目录执行命令。如：我的命令窗口显示C:\Documents and Settings\HP> 因此我的conf文件要放在C:\Documents and Settings\HP 这个文件夹下，然后执行命令C:\Documents and Settings\HP> C:\NAMD_2.7b2_Win32\namd2 da.conf 即可。 二、GROMACS
PKPM施工系列软件介绍
PKPM施工系列软件介绍 一、PKPM软件所介绍 中国建筑科学研究院建筑工程软件研究所是建筑行业运算机技术开 发应用的最早单位之一。它以国家级行业研发中心、规范主编单位、工程质检中心为依靠，技术力量雄厚。软件所的要紧研发领域集中在建筑设计C AD软件，工程造价分析软件，施工技术和施工项目治理系统，图形支撑平台，企业和项目治理信息化协同工作平台方面，并制造了PKPM、ABD等知名全国的软件品牌。多年来，软件所先后承担了国家六五、七五、八五、九五、十五科技攻关课题和863项目，始终站在建筑业信息化的最前沿。目前正承担着国家十五攻关和863课题共六项。由于在推动行业技术进步中的明显作用，软件所共获得国家科技进步二等奖一项，三等奖三项，建设部科技进步奖一到三等共十几项，要紧产品连续几年被中国软件行业协会评为全国优秀软件。 获奖项目
二 施 工系列软 件介绍 管理项目管理形象进度投 标系列 1 、现 场平 面图 制作 按照建筑施工平面布置原理，利用系统丰富的图库资源，快捷、方便的将建筑、道路、围墙、临时设施及设备等合理的布置在平面图上，并自动生成图例。软件同时还提供了临时供电、供水等运算，为投标及施工提供详细的图文并茂的运算书。软件提供基于自主知识产权的CFG 图形平台版本，同时提供基于AutoCAD 平台的版本，充分满足客户的使用适应。 2、网络打算编制 按照《工程网络打算技术规程》进行编制，可快捷、方便的直截了当民用建筑集成化CAD 系统研究开发 1996年建设部科技进步一等奖 建筑CAD 图形支撑软件系统 1996年建设部科技进步二等奖 建筑CAD 系统产业化 1999年建设部科技进步二等奖 工程CAD 嵌入式图形支撑软件产业化 2003年建设部华夏科技进步一 等奖 建筑工程工程量运算、钢筋统计及概预算报表软件STAT 2004年建设部华夏科技进步二等奖 新规范建筑结构设计软件SATWE 、TAT 、PMSAP 2005年建设部华夏科技进步一等奖 夏热冬冷地区居住建筑节能设计软件开发 2005年建设部华夏科技进步二等奖 建筑业企业信息化应用软件开发 2006年建设部华夏科技进步一等奖 工程设计三维CAD 系统研究开发及应用工程 2006年建设部华夏科技进步二等奖 公共建筑节能设计运算软件（PBEC ）的开发 2006年建设部华夏科技进步三等奖 PKPM 系列建筑工程CAD 系统96版 中国优秀软件产品 2004年中国软件产业最大规模前100家企业 2005年
广东石油化工学院高分子物理期末考试复习资料三简答题
三、简答题 1、高分子结构的特点? 2、表1-4数据说明了什么？试从结构上予以分析。 3、评价主链带有间隔单键和双键的聚磷腈的柔顺性。其结构示意如下： 4、.比较以下三个聚合物的柔顺性，从结构上简要说明原因。 5、试分析纤维素的分子链为什么是刚性的？（提示：从纤维素链节结构分析阻碍内旋转的因素） 6、比较以下两种聚合物的柔顺性，并说明为什么。 7、试从下列高聚物的链节结构，定性判断分子链的柔性或刚性，并分析原因。 8、以下化合物，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？ （1）、蛋白质，（2）PVC，（3）酚醛树脂，（4）淀粉，（5）纤维素，（6）石墨，（7）尼龙-66，（8）PV Ac，（9）丝，（10）PS，（11）维尼纶，（12）天然橡胶，（13）聚氯丁二烯（14）纸浆，（15）环氧树脂。 9、试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中d表示链节结构是d构型，l则表
示是l构型。（1）—d—d—d—d—d—d—d—；（2）—l—l—l—l—l—l—l—l—l—；（3）—d —l—d—l—d—l—d—l—；（4）—d—d—l—d—l—l—l—。 10、已知高分子主链中键角大于90°，定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。 11、（1）由丙烯得到的全同立构聚丙烯有无旋光性？（2）假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度？ 12、近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响？ 13、根据高聚物的分子结构和分子间作用能，定性地讨论表2-3中所列各高聚物的性能。 14、将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序：（1）PE，PVC，PS，PAN；（2）聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；（3）尼龙-66，尼龙-1010。 15、有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为65%乙烯和35%丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的，一直到稳定降至约-70℃时才变硬，另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料。试解释它们内在结构上的差别。 16、判断正误：“分子在晶体中是规整排列的，所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高分子不能结晶。” 17、（1）为什么聚对苯二甲酸乙二醇酯从熔体淬火时得到透明体？（2）为什么IPMMA 是不透明的？ 18、试分析聚三氟氯乙烯是否结晶性聚合物？要制成透明薄板制品，问成型过程中要注意什么条件的控制？ 19、透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明，这是为什么？ 20、（1）将熔融态的聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室温，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。为什么？（2）将上述的PET透明试样，在接近玻璃化温度下进行拉伸，发生试样外观由透明变为浑浊，试从热力学观点来解释这一现象。 21、三类n值相同的线形脂肪族聚合物（对于给定的n值）的熔点顺序如下所示，解释原因。
CFAST软件在某建筑火灾区域模拟中的应用
CFAST软件在某建筑火灾区域模拟中的应用 摘要：本文应用区域模拟软件CFAST对某建筑进行火灾模拟，对不同位置着火房间分别进行模拟，分析烟气主要流通渠道上不同区域中上部烟气层温度、下部烟气层温度、烟气层下降高度、CO浓度、O2体积分数和CO2体积分数随时间的变化情况。分析得出烟气下降高度变化造成的疏散时间最短，其次是上部烟气层温度变化，再次是下部烟气层温度变化，而此火灾模拟CO给疏散造成的危险程度较低。因此要特别解决好该建筑的疏散通道防、排烟问题。 关键词：CFAST软件区域模拟火灾区域烟气层 0 引言 火灾造成的重大伤亡死亡案例都与人员疏散密切相关，为了充分保证人员的安全，人员疏散策略必须综合考虑紧急情况下外界环境因素和人员自身的心理行为变化[1]。火灾的危害主要来自两个方面：其一是火焰的蔓延导致生命财产被吞噬；其二是烟气的快速、大面积扩散导致被困人员由于缺氧窒息而死。消防部门的统计数据显示，火灾中由于窒息致死或被有毒气体毒死的死亡人数占火灾中总死亡人数的60%以上[2]。 随着火灾科学及消防工程学的发展，人们对特定火灾（如建筑火灾、森林火灾等）的定量化研究越来越深入。火
灾区域模拟是火灾模拟开展建筑性能化设计必不可少的消 防工程技术手段，是定量研究建筑火灾最基本的模型，世界各国针对区域模型而开发的应用软件很多，由美国国家标准研究所（NIST）建筑火灾研究实验室（BFRL）开发的区域模型软件CFAST是其中最成熟的软件之一。[1]该软件的计算结果能够满足一般工程设计及评估的要求。软件对烟气扩散模拟方法的研究不但可以动态显示烟气扩散过程，还可以反映出不同区域烟气的浓度，继而为消防人员制定火灾救援预案提供依据。 1 火灾区域模拟 火灾区域模拟方法通常将火灾房间分为上下两个区域，即上部的热烟气区和下部的冷空气区，并且假设两个区域内的参数是均匀的，针对两个区域分别列出质量守恒和能量守恒方程，每一个方程式都可以依据质量流量和能量流量来表达。[3]这两个参数的变化率反映了在两区域之间由于羽流、自然和机械通风、对流、辐射、热传导等物理现象而导致的质量和热量交换。区域之间的质量交换主要由羽流和通风口的掺混作用造成，能量交换除了由质量交换带来的能量传递外，还考虑辐射和导热的影响。 此软件主要有环境参数模块、房间参数模块、水平通风模块、垂直通风模块、机械排烟模块、火源设定模块、喷头及火灾探测器模块、目标模块和房间交界面设定模块等九个
(完整版)10分钟教你掌握分子对接模拟软件(医药向)
首先介绍一下自己吧，本人毕业于南方某知名211大学药学系，目前于澳门科技大学攻读硕士研究生。从本科开始自己就在接触CADD（计算机辅助药物设计）方面的软件知识，在此将分享一些自己的纯干货！下面将以一个实例操作带大家迅速认识和掌握分子模拟对接，希望给各位从事医药行业和药物化学合成的同学带来帮助。 话不多说，下面进入正题。 首先我们搞清楚一个概念：什么是分子模拟对接。分子模拟对接简单来说就是利用电脑软件将受体蛋白与配体分子进行模拟对接，计算它们的结合能（KJ/MOL）大小来判断结合是否紧密，若结合效果比较理想，那么该蛋白受体或配体则是我们理想的分子，可以进一步进行实验室操作，避免盲目实验带来的人力经济损失。 接下来我将介绍一下本篇文章的主角，也是我们所要用到的软件PyRx、Chemdraw、AutodockTools以及PyMol。为了便于理解，简要概括之：Chemdraw为化合物分子绘图软件；PyRx为Autodock Vina算法搭载软件，能够调用其算法直接进行模拟对接；AutodockTools是PyMol为对接结果成像软件，可以进一步分析其结构。 下面正式进入正题，我将大致分为三个板块来进行推进：受体配体的准备；分子对接；结果分析。研究类型为：已知若干配体分子结构，通过受体蛋白测试配体分子活性。 本次筛选意在以COMT酶为受体，从20种与常见氨基酸形成环二肽的目标化合物中筛选出与COMT酶受体结合最为紧密的一种环二肽结构，大大减少了随机筛选的盲目性，有利于进一步研究该类化合物分子的生物学活性与改造成抗帕金森疾病前药的可能。图1展示了20种不同环二肽结构物质的统一结构，随着R基团的不同，所对应的氨基酸也不同。而表1则展示了20种不同环二肽的分子式。 图1 Cycol[DOPA（6-NO2）-AA]
火灾模拟软件FDS的学习心得
1. FDS的启动 FDS4：FDS4 3D分子图形显示工具 (RasMol and OpenRasMol)(免费) AMBER (分子力学力场模拟程序) autodock (分子对接软件)(免费) GROMACS (分子动力学软件)(免费) GULP (General Utility Lattice Program)(免费) NIH分子模拟中心的化学软件资源导航(Research Tools on the Web) X-PLOR (大分子X光晶体衍射、核磁共振NMR的3D结构解析)(免费) 高通量筛选软件PowerMV (统计分析、分子显示、相似性搜索 等)(免费) 化合物活性预测程序PASS(部分免费) 计算材料科学Mathub C4：Cabrillo学院化学可视化项目以及相关软件(免费) Databases and Tools for 3-D Protein Structure Comparison and Alignment(三维蛋白质结构对比)(免费) Democritus (分子动力学原理演示软件) DPD应用软件cerius2(免费) EMSL Computational Results DataBase (CRDB) MARVIN'S PROGRAM (表面与界面模拟)(免费) XLOGP(计算有机小分子的脂水分配系数)(免费) 量子化学软件中文网 美国斯克利普斯研究院：金属蛋白质结构和设计项目(免费) https://www.360docs.net/doc/9d12807453.html,/(免费) 3D Molecular Designs (蛋白质及其他3D分子物理模型快速成型技术) 3D-Dock Suite Incorporating FTDock, RPScore and MultiDock (3D 分子对接)(免费) 高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，有的是塑料，有的是橡胶？同样是纯的塑料薄膜，，为什么有的是全透明的，有的是半透明的？ 答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度？说明理由。 答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么？这一矛盾是如何解决的？ 答：在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独立的运动单元，键称作“链段”，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为等效自由结合链。 4. 高分子溶解过程与小分子相比，有什么不同？ 答：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢，这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，现实溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚物体积膨胀，称为溶胀，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。 5.什么是高分子的理想溶液？它应该符合哪些条件？ 答：高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成，对于高分子溶液即使浓度很稀也不能看做是理想溶液，但是我们可以通过选择溶剂和温度来满足Δμ1E=0的条件，使高分子溶液符合理想溶液的条件，称其为θ条件，这时的相互作用参数X=1/2. 6. 解释本章附录中聚合物的结构对玻璃化温度的影响。试各另举一组例子说明聚合物的著化学结构因素对玻璃化温度的影响。 答：（1）主链结构①主链由饱和单间构成的高聚物：高聚物的内旋转位垒越低，分子链的柔性越大，Tg越低。例如：聚乙烯Tg=-68°C，聚甲醛Tg=-83°C，聚二甲基硅氧烷Tg=-123°C ②珠帘寨红引入苯基等芳杂环以后：分子链的刚性增大，Tg升高。例如：聚乙烯 Tg=-68°C，聚苯乙烯Tg=100°C ③主链中含有孤立双键的高聚物分子链都比较柔顺，Tg 比较低④共轭二烯烃聚合物：由于几何异构体的存在，分子链较刚性的反式异构体有比较高的Tg . （2）取代基的空间位阻和侧击的柔性①一取代烯类聚合物：取代基的体积增大，内旋转位阻增加，Tg将升高（聚甲基丙烯酸甲酯的侧基增大，Tg反而下降）如果有旋光异构体曾在，通常一取代聚烯烃的不同旋光异构体，不表现出Tg的差别 ;② 1.1-二取代的烯类聚合物： 三种常用分子模拟软件介绍 一、NAMD NAMD（NAnoscale Molecular Dynamics）是用于在大规模并行计算机上快速模拟大分子体系的并行分子动力学代码。NAMD用经验力场，如Amber，CHARMM和Dreiding，通过数值求解运动方程计算原子轨迹。 1. 软件所能模拟的体系的尺度，如微观，介观或跨尺度等 微观。 是众多md 软件中并行处理最好的，可以支持几千个cpu 运算。在单机上速度也很快。 模拟体系常为为10,000-1,000,000 个原子。 2. 软件所属的类型，如MD，DPD，DFT，MC，量化，或交叉等 全原子md，有文献上也用它做过cgmd。 3. 软件能研究的相关领域，使用者的背景最好是？ 使用的力场有charmm,x-plor,amber 等，适合模拟蛋白质，核酸，细胞膜等体系。 也可进行团簇和CNT 系统的模拟 软件原理经典，操作简单。但需要对体系的性质足够了解。 4. 软件中主要涉及的理论方法范畴 经典的md，以及用多种方法计算自由能和SMD模拟。 数据分析时候一般很少涉及复杂的热力学和统计热力学的原理，但知道一些最好。 5.软件主要包含的处理工具 namd 是计算部分，本身不能建模和数据分析（unix 的哲学kiss）。但vmd 同namd 系出同门，已同namd 实现无逢链接。 vmd 的tcl 脚本一定要搞懂，别的就不多介绍了。[2] 6.与此软件密切相关的软件 vmd，及其他数据统计分析软件（excel，OOo-calc 等足够了）NAMD在window环境下的编译安装 1.下载NAMD_ 2.7b2_Win32 2.解压到任意目录下（建议最好直接是C：或D：下） 3.添加windows的环境变量：右键单击我的电脑----属性-----高级-----环境变量(在右下角)-----在系统的Path变量里添加你NAMD所在文件夹，比如我 的%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%SystemRoot%\Syste m32\Wbem;C:\ProgramFiles\CommonFiles\ThunderNetwork\KanKan \Codecs; C:\NAMD_2.7b2_Win32 注意：添加的变量名称要和文件夹得名称一致（如果文件夹得名称你改为namd，那么变量名称为C：NAMD） 4.namd2.7需要后面跟conf 文件才可以正确运行，并且要在conf 文件所在目录执行命令。如：我的命令窗口显示C:\Documents and Settings\HP> 因此我的conf文件要放在C:\Documents and Settings\HP 这个文件夹下，然后执行命令C:\Documents and Settings\HP> C:\NAMD_2.7b2_Win32\namd2 da.conf 即可。 二、GROMACS 高化试卷中会有60分左右的原题（包括大题、小题）从平时作业中选出，请大家重视，另外，比较题会以综合的形式出现。 1）比较 ◆柔顺性（P21）Tg（P145）（第一、五章） ◆Tm(P161)、结晶能力(P152) （第五章） ◆耐热性高低（Tm,Tg），耐寒性（Tg，Tb）（第一、五、十章） ◆拉伸强度(P 244) 、冲击强度(P255) （第八章） ◆耐溶剂（油、水）性（第四章） ◆抗蠕变性（P192）（第七章） 2）画图、解释 ?画图，标出特征点或区域，解释 第五章：ε-T曲线（画图，不同条件时的曲线变化）(三) 用实线画出下表条件1下，给材料施加定应力缓慢升温时的形变-温度(要标示特征温度的具体值)曲线，然后在同一图中用虚线画出条件改变时曲线的变化。 条件1 条件2 形变-温度曲线(要标示特征温度的具体值)曲线 1 尼龙66 结晶度为45% 结晶度为25% 2 PE 分子量2×104 分子量2×107 3 聚二甲基硅氧烷IPP 4 PMMA 自由基聚合产品配位聚合产品 5 天然橡胶硫化前硫化后 6 聚异丁烯交联度30% 交联度70% 比体积-温度(要标示特征温度的具体值)曲线 7 聚醋酸乙烯酯降温速率5℃/h 降温速率40℃/h DSC曲线 8 PET 淬冷得到的样品退火得到的样品 1 2 3 4 5 6 7 8 7 8 第八章：σ-ε曲线（画图，特征点，条件变化时曲线的变化）(2，3) ★2.在一张图上画出天然橡胶、无规立构聚苯乙烯、聚碳酸酯、全同立构聚丙烯、HDPE、聚氯乙烯在室温和中等拉伸速率下的应力-应变曲线示意图。并说明可从曲线上可得到哪些有用的物理量 （模量和伸长率大小参看表8-2） ★3已知聚甲基丙烯酸甲酯的应力松弛模量 E(t)-T曲线如右图所示，指出图中▲标注 的温度下材料处于什么力学状态，分别画出 四个状态下的应力-应变曲线（其它测试条 件同）。 10 8 LgE 高分子物理简答题标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N] 高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，有的是塑料，有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜，，为什么有的是全透明的，有的是半透明的答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度说明理由。 答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么这一矛盾是如何解决的 答：在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独立的运动单元，键称作“链段”，令链段与链段自由结合，并且无规取向，这种链称为等效自由结合链。 4. 高分子溶解过程与小分子相比，有什么不同 答：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢，这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，现实溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚物体积膨胀，称为溶胀，然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。整个过程往往需要较长的时间。 5.什么是高分子的理想溶液它应该符合哪些条件 答：高分子溶液的化学位由理想部分和非理想部分组成，对于高分子溶液即使浓度很稀也不能看做是理想溶液，但是我们可以通过选择溶剂和温度来满足Δμ1E=0的条件，使高分子溶液符合理想溶液的条件，称其为θ条件，这时的相互作用参数X=1/2. 6.解释本章附录中聚合物的结构对玻璃化温度的影响。试各另举一组例子说明聚合物的着化学结构因素对玻璃化温度的影响。 答：（1）主链结构①主链由饱和单间构成的高聚物：高聚物的内旋转位垒越低，分子链的柔性越大，Tg越低。例如：聚乙烯Tg=-68°C，聚甲醛Tg=-83°C，聚二甲基硅氧烷Tg=-123°C②珠帘寨红引入苯基等芳杂环以后：分子链的刚性增大，Tg升高。例如：聚乙烯 Tg=-68°C，聚苯乙烯Tg=100°C③主链中含有孤立双键的高聚物分子链都比较柔顺，Tg 比较低④共轭二烯烃聚合物：由于几何异构体的存在，分子链较刚性的反式异构体有比较高的Tg. （2）取代基的空间位阻和侧击的柔性①一取代烯类聚合物：取代基的体积增大，内旋转位阻增加，Tg将升高（聚甲基丙烯酸甲酯的侧基增大，Tg反而下降）如果有旋光异构体曾在，通常一取代聚烯烃的不同旋光异构体，不表现出Tg的差别;②二取代的烯类分子模拟软件简介
高分子物理期末简答题汇总
三种常用分子模拟软件介绍
高分子物理大题整理
高分子物理简答题