DPD模块快速入门教程-materials studio

计算共存相之间的界面张力
背景 界面张力是评估两种流体能否互相混合的重要物理学量。 DPD 模块提供了计算两种流体 间界面张力的可能性。DPD 所使用的算法会计算体系单元内沿着 X 轴方向的界面张力值。为 了能够达到这一目的，我们需要在 X 轴方向延长体系的长度。通过这种改变，会使得 X 界面 会有比较小的表面积，从而导致较低的自由能。 该教程包括：
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设置非立方的二元混合体系 执行 DPD 计算 分析计算结果并获得界面张力
1．设置非立方的二元混合体系 在本教程中，我们将会研究一个非常简单的油-水体系。水分子将会使用一个单独的珠 子来表述，油分子则表述为较短的珠子链。油珠子和水珠子的斥力将会被设置为较大值，以 保证能够快速的发生相分离。
从模块工具栏上选择 DPD 工具 选择 Species 标签。
，然后选择 Calculation。
对于这一计算，你需要两种不同的珠子类型。你可以将其标记为 O 和 W，用于反映油和 水， 在 Bead types 部分，将 A 改为 O，将 B 改为 W。 你可以自己定义油和水珠子， 但是现在必须定义用什么样的珠子构造你的分子。 你将会 使用单个 W 珠子来定义水分子，并使用八个 O 珠子来定义油分子。 在 Mesoscale molecule type 部分将 Diblock 的名称改为 Oil。在 Topology 区域输入 O 8。在下一行，输入 Water 作为水分子名称，并在 Topology 输入 W 1 作为水分子。 你已经定义了自己的物种。现在你需要指定这些珠子之间是如何作用的。 选择 Interactions 标签。 在本例中相互作用的默认值就比较合适，因此在这里不需要作任何改变。 选择 System 标签。

在当前体系中，并没有包括水。你必须改变两种组分的相对数量，以使油和水的数量相 等。 将 Relative amounts fields 的两个数值都改为 0.5。 如上面所说，需要一个非立方的模拟单元来确定界面发生在 X 方向。因此，需要增加 X 方向的长度，并且缩小 Y、Z 方向的长度。 在 System extent 部分的第一项上单击， 将数值从 10.0 改为 15。 将其他两部分改为 6.0。 3000 步的计算对于产生所需的数据已经是足够多的了。现在我们需要确认每过 250 步 就将体系的密度值和介观分子子集就被保存一次以便于后期分析。 选择 Setup 标签。将 Number of Steps 设置为 3000，并将 Frame every 设置为 250。确 定 Coordinates every 设置为 1，并且 Restart file every 设置为 3000。 2．执行 DPD 模拟 现在需要指定输出输出文件的名称。 选择 Job Control 标签。去掉 Automatic 前面的对勾，并在 Job Description 里输入 Oil_Water。 计算所有产生的文档名称都将会包括 oil_water 的前缀。 按下 Run 按钮。 等待作业结束，并进入到下一部份。 3．分析运算结果，并获得界面张力 现在可以通过动画播放计算的结果。
确定 oil_water.mtd 文档被激活。按下 Animation 工具栏上的按钮
。
提示：要显示 Animation 工具栏，请首先从 View 菜单中选择 Toolbars，并选中 Animation。 在动画演示的过程中，油珠子和水珠子将发生分离。 .Dpd_out 文件的最后部分将会报道体系的界面张力。 双击 oil_water.Dpd_out 文档，将屏幕滚动到文档的最后部分。

表面张力的单位为[质量].[时间] 。 该数据以 DPD 单位给出。 质量的单位就是珠子的质 量，而时间单位则以珠子扩散一个珠子直径的时间为准。 DPD 参数可以使用可以通过以下转换公式来转换为真实参数 （带有波浪符号的参数表明 DPD 单位）：
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珠子的质量必须从参数化工程中来获得。