分子動力学シミュレーションによるナノ構造グラファイト表面からの氷の接着せん断強度【JST・京大機械翻訳】

Afshar Amir; Meng Dong

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202208591545048 整理番号：22P0211823

分子動力学シミュレーションによるナノ構造グラファイト表面からの氷の接着せん断強度【JST・京大機械翻訳】

Adhesive Shear Strength of Ice from Nanostructured Graphite Surfaces by Molecular Dynamics Simulations

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発行年： 2020年11月23日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年11月23日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

低温環境における氷蓄積の問題は,人間の日常生活に影響する多くの土木インフラストラクチャにおいて,複数の問題と重大な損傷を引き起こす。しかし,氷結防止または氷結性表面の製造における重要な考慮にもかかわらず,良好な氷忌避特性を有する表面の設計は,まだ要求されている。本研究では,原子論的に滑らかでナノ構造黒鉛基板上の氷剪断機構を調べるために,全原子分子動力学(MD)シミュレーションを用いた。氷せん断強度は氷温度,表面基板の格子構造,表面ナノ組織構造のサイズ,および交差指水分子の深さに強く依存することを見出した。著者らの結果は,ナノスケールの表面粗さと交差指状水分子の深さが,氷のせん断破壊応力と波形の基板を増加させる傾向があり,これは,界面から離れた氷立方体に良好に分布する歪の結果である,交差指状水分子の深さの増加とともにさらに上昇することを示した。これらの結果は,氷剪断機構に及ぼす表面ナノ組織の影響の深い理解を提供し,抗氷結表面の設計において有用な情報を提供し,ナノテクスチャ表面上の接着氷せん断強度に及ぼす表面ナノ組織構造とインターロック水の深さの影響の理解における初めての理論的参照を提供した。キーワード:氷,グラフェン,せん断強度,分子動力学シミュレーション。【JST・京大機械翻訳】

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固-液界面 , その他の無機化合物の結晶成長 , 界面化学一般 , 雪氷工学,寒中工事 , 計算機シミュレーション

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