第一原理分子動力学法に基づくトライボ反応シミュレータの開発と自動車用潤滑剤の設計
基于第一性原理分子动力学方法的摩擦反应模拟器开发及车用润滑油设计
基本信息
- 批准号:22360065
- 负责人:
- 金额:$ 7.9万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:2010
- 资助国家:日本
- 起止时间:2010 至 2012
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
近年、省エネルギー対策、地球温暖化対策に対する強い要請から、摩擦・摩耗・潤滑、いわゆるトライボロジーに関する社会的要求が厳しさを増している。具体的に自動車業界では、エンジン出力エネルギーの約30%が摩擦に消費されていることから、エンジンオイル用フリクション低減剤、摩耗防止剤の高性能化によるエンジン摺動部の低摩擦化・高耐摩耗性化の実現が社会的に急務の課題となっている。特に上記課題には迅速な対応が求められることから、実験研究に加え、理論的添加剤設計手法の確立が望まれている。そこで本研究では、経験的なパラメータを使用せずに電子状態計算を行うことが可能な第一原理計算手法に基づき、トライボ反応ダイナミクスを解明することが可能なトライボ反応シミュレータの開発を目的とした。また、近年の実験研究により、摩擦下における電子放出、いわゆるエキソエレクトロン現象がトライボケミカル反応に大きな影響を与えることが知られている。そこで本研究ではエキソエレクトロン現象を解明可能な第一原理分子動力学シミュレータの開発をも目的とした。初年度は、当研究室で開発済みのGaussian & Fourier Transform(GFT)法に基づく第一原理分子動力学計算プログラムに対して、摩擦プロセスのシミュレーションが可能な機能を追加することで、第一原理分子動力学法に基づくトライボ反応シミュレータを開発した。具体的には、2枚の基板で挟まれた潤滑膜に対して、片方の基板のみをスライドさせることで、摩擦プロセスにおける化学反応シミュレーションを可能とした。さらに、開発プログラムを活用することで、ダイヤモンドライクカーボンの摩擦プロセスにおける電子状態ダイナミクスを解明することに成功した。その結果、ダイヤモンドライクカーボンを水素終端することで、低摩擦を実現できることを明らかにした。
In recent years, the social requirements related to environmental protection and global warming have been increasing. In particular, the automobile industry is facing an urgent social problem of reducing friction and improving wear resistance of the brake part by about 30% of the output of the brake. In particular, the subject of rapid response, research, theoretical addition, design methods and establishment of hope In this study, the electronic state calculation is carried out according to the first principle calculation method, and the development of the electronic state calculation is carried out according to the first principle calculation method. In recent years, research has been carried out on electron emission under friction, and the phenomenon of electron emission under friction has been studied. This study aims to elucidate the possible development of first-principles molecular dynamics. At the beginning of this year, our laboratory developed the Gaussian & Fourier Transform(GFT) method based on first-principles molecular dynamics calculation, and developed the first principles molecular dynamics method based on friction theory. Specifically, the two substrates are coated with lubricating film, and the substrate of the sheet is coated with lubricating film, and the friction film is coated with lubricating film. The electronic state of the electronic device is successfully solved by using the electronic device. As a result, the water element terminal is closed, and the low friction terminal is closed.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Computational Chemistry Study on Friction of h-MoS_2.Part II. Frictional Anisotoropy
h-MoS_2摩擦的计算化学研究。第二部分。
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T.Onodera;M.Kubo;et al
- 通讯作者:et al
Quantum Chemical Molecular Dynamics Simulation on Super-Low Friction Mechanism of Diamond-Like Carbon
类金刚石碳超低摩擦机理的量子化学分子动力学模拟
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:高山彰優;神谷淳;東保男;M.Kubo
- 通讯作者:M.Kubo
Development of a Quantum Chemical Molecular Dynamics Tribochemical Simulator and Its Application to Tribochemical Reaction Dynamics of Lubricant Additives
量子化学分子动力学摩擦化学模拟器的研制及其在润滑油添加剂摩擦化学反应动力学中的应用
- DOI:10.1088/0965-0393/18/3/034009
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tasuku Onodera;Ryuji Miura;Ai Suzuki;Hideyuki Tsuboi;Nozomu Hatakeyama;Akira Endou;Hiromitsu Takaba;Momoji Kubo;and Akira Miyamoto
- 通讯作者:and Akira Miyamoto
Tribochemical Reaction Dynamics of Molybdenum Dithiocarbamate on Nascent Iron Surface : A Hybrid Quantum Chemical/Classical Molecular Dynamics Study
二硫代氨基甲酸钼在初生铁表面上的摩擦化学反应动力学:混合量子化学/经典分子动力学研究
- DOI:
- 发表时间:2010
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Tasuku Onodera;Yusuke Morita;Ai Suzuki;Riadh Sahnoun;Michihisa Koyama;Hideyuki Tsuboi;Nozomu Hatakeyama;Akira Endou;Hiromitsu Takaba;Carlos A.Del Carpio;Ramesh C.Deka;Momoji Kubo;Akira Miyamoto
- 通讯作者:Akira Miyamoto
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