高分子科学中的计算机模拟相对理论研究的优缺点

高分子科学中的计算机模拟

1.理论研究的局限性

由于高分子体系中相互作用的复杂性，可得到解析解的体系很少，而不得不做出相应的近似。

2.实验研究的局限性

（1）对样品的依赖

（2）分辨能力低

（3）可改变体积、温度、压强等外场，却很难改变分子间的相互作用

（4）需要耗费大量人力财力

3.模拟研究的优越性

（1）原则上可以得到足够精确的解

（2）不依赖样品

（3）从分子水平到宏观都能分辨

（4）很容易改变分子间的相互作用

（5）节省人力、财力

（6）仿真性高

4.模拟研究的局限性

（1）模拟规模有限

（2）计算机模拟的发展离不开理论、实验、以及计算机软硬件的发展。

5.模拟的地位、作用和趋势

（1）模拟是自然科学的第三种研究方法

（2）为实验研究和设计提供可靠的数据

（3）可以对结果和规律进行预测

（4）调和理论与实验结果的矛盾

（5）永远代替不了理论和实验研究

（6）随着计算机软、硬件的发展、计算机模拟在科学研究中作用越来越大

6.一些模拟方法介绍

分子动力学

特点：（1）可分辨至分子水平

（2）计算量大，效率低

（3）仿真程度高

Ginzburg-Landau 介观模拟

特点：（1）可分辨至介观水平

（2）计算量小，效率高

（3）仿真程度较高

Monte Carlo 模拟

特点：（1）可分辨至分子水平

（2）计算量小，效率较高

（3）仿真程度与选取的模型有关