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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利用于分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115146515B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210574012.X，技术领域涉及：G06F30/25；该发明授权用于分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法是由佟瑞庭;王静岩;强宝宝;李士林设计研发完成，并于2022-05-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法，模型为长方体结构，由基体和润滑膜组成，基体表面为三维随机粗糙表面，润滑膜附着于基体表面。主要包括以下步骤：步骤一：输出表面为三维随机粗糙表面的模型文件；步骤二：建立含有随机粗糙表面和润滑膜的分子动力学模型；步骤三：压头下压，使润滑膜附着于基体表面；步骤四：输出基体和润滑膜的原子信息，建立目标模型。与传统的分子动力学模型相比，本发明更加符合实际，操作简单，为实现从纳米尺度研究有关粗糙表面摩擦磨损机理奠定了基础。

本发明授权用于分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法在权利要求书中公布了：1.一种分子动力学模拟的生成粗糙表面并覆膜的建模方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：输出表面为三维随机粗糙表面的模型文件； 步骤1‑1：利用高斯随机表面生成程序生成一组包含坐标信息的随机点，设随机点所组成的集合为A，其中集合A中点的Z坐标为复数； 步骤1‑2：取集合A中每个点Z坐标的实部，得到纯实部集合B1，依据如下公式1计算得到集合B： zbxi,yj＝h0+kzb1xi,yj‑zb0       1式中，h0为建立粗糙表面模型的初始基准；k为放大系数；zb1xi,yj为集合B1中点xi,yj对应的Z坐标值；zb0为集合B1中所有点Z坐标值的平均值；zbxi,yj为集合B中点xi,yj对应的Z坐标值；xi和yj分别表示每个点的X和Y坐标，i＝1,2,……,m，j＝1,2,……,n，m和n分别表示集合B1在X和Y方向原子的个数； 步骤1‑3：通过原子排布规律，计算得到粗糙表面模型中每个原子的三维坐标；设粗糙表面模型中任一原子的Z坐标为zxi,yj；将每个原子的Z坐标值与集合B中对应点的Z坐标值进行对比，如果zxi,yj≤zbxi,yj，则将该原子的原子序号、原子类型和原子三维坐标信息输出到文件“initialSubstrate.txt”中，反之，如果zxi,yjzbxi,yj，则将该原子的原子序号、原子类型和原子三维坐标信息输出到文件“initialIndenter.txt”中； 步骤1‑4：利用最小二乘法，计算文件“initialSubstrate.txt”所对应模型的基准面方程，进而计算得到所建模型表面粗糙度值；若粗糙度值不符合设定的建模要求，则返回步骤1‑1重新开始建模； 步骤2：建立含有随机粗糙表面和润滑膜的分子动力学模型； 编写运行LAMMPS软件所需的in文件，将文件“initialIndenter.txt”包含的原子信息读取到in文件中，所对应的分子动力学模型设为压头，将该部分原子上移d的距离；将文件“initialSubstrate.txt”包含的原子信息读取到in文件中，所对应的分子动力学模型设为基体，在压头和基体之间建立润滑膜；所述基体和压头均由固定层、恒温层和牛顿层组成，所述润滑膜设为单独一个组； 步骤3：压头下压，使润滑膜附着于基体表面； 步骤3‑1：设定模拟区域的边界条件、原子间相互作用势函数、原子的初始速度、系统温度和积分步长；设定完成后，模型首先在正则系综NVT下弛豫，之后转为在微正则系综NVE下弛豫； 步骤3‑2：压头下压，下压距离为d1： d1＝d‑hf‑c1，d10            2式中，d表示压头与基体之间的距离；hf表示润滑膜的厚度；c1是为了确保压头下压过程中不会对基体造成影响而引入的常量； 步骤3‑3：压头下压完成后，将模型在微正则系综NVE下弛豫预设时间长度； 步骤4：输出基体和润滑膜的原子信息，建立目标模型； 步骤4‑1：分别输出基体和润滑膜原子信息，原子信息包括原子序号、原子类型和原子三维坐标；设输出只含基体原子信息的文件为“finalSubstrate.txt”，只含润滑膜原子信息的文件为“finalFilm.txt”，对输出的信息文件中原子序号重新排序，确保原子序号连续，输出文件的结构与“initialSubstrate.txt”相同； 步骤4‑2：编写运行LAMMPS软件所需的最终in文件，将文件“finalSubstrate.txt”包含的原子信息读取到最终所需的in文件中，所对应的模型设为基体，将文件“finalFilm.txt”包含的原子信息读取到最终所需的in文件中，所对应的模型设为润滑膜，即完成用于分子动力学模拟的润滑膜附着于三维随机粗糙表面的模型建立。

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