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法国里尔科技大学郑媛媛副教授来访我院并进行学术报告

作者:  

发布者:田祝  

日期 : 2018-01-04

        应学院邀请,2018年1月4日法国里尔科技大学郑媛媛副教授到访我院,并作了题为“岩土材料纳米尺度建模与分子动力学研究”的学术交流报告。
        学术报告于上午9:30在土木工程学院建工馆216举行。郑媛媛博士深入浅出地介绍了岩土材料纳米尺度建模与分子动力学研究的核心思路、实现机制,并演示了其在锂、钠、钾水化蒙脱石层间结构的分子动力学模拟结果,展示了在“分子动力学元胞+周期边界条件”条件下对实际蒙脱石吸水脱水现象较好的模拟效果。
 

      

        分子动力学方法的核心是解运动方程,因此求位移和速度的微分方程的数值解法就是研究的重要对象。对于研究大块物质在给定密度下的性质,实际情况是引入一个分子动力学元胞的体积元,维持一个恒定的密度。对于气体和液体,如果所占体积够大,并且系统是处于热平衡状态下,则这个体积的形状是无关紧要的。对于晶态系统,元胞的形状是有影响的。引入元胞(对于气体和液体可以假定为立方体)将产生6个我们不希望出现的表面。模拟中,碰到这些表面的原子应当被反射回到元胞内部,特别是对粒子数目很少的系统。这些表面的存在对于系统的任何一种性质都有大的影响。为消除这种影响,构造一个准无穷大的体积来精确的代表宏观系统。即采用周期性边界条件:让小体积元胞镶嵌在无穷大的大块物质中。A(x)=A(x+nL),即令基本元胞完全等同的重复无穷多次。具体操作是当一个粒子穿过元胞表面时,就让这个粒子以相同的速度穿过此表面对面的表面重新进入分子动力学元胞。实践表明,这种处理能够做到将分子动力学元胞在有限体积内的模拟扩展到真实无限大系统的模拟。
        报告间隙,郑媛媛博士与在场的老师、同学们针对本次学术报告中的难点、疑问,进行了细心详尽的交流。郑媛媛博士热情、生动的学术报告在全场师生热烈的掌声中落下帷幕。

郑媛媛,博士,法国里尔科技大学,里尔工程师学院土木工程系副教授,法国里尔工程师学院行政管理委员会委员,曾任法国里尔科技大学土木工程系本科教学主任,讲授土力学,连续介质力学,结构力学,计算机编程等本科生课程,并给硕士研究生讲授分子动力学模拟课程。郑媛媛博士一直从事岩土材料基本特性的理论研究,自2005年起,运用分子动力学的方法研究岩土材料,把对岩土材料的研究从传统的宏观、细观领域,推进到了纳米原子级领域。具体研究方向:水和温度耦合下,粘土的膨胀收缩性质,水与金属离子在粘土中的扩散性质;粘土在核废料存储环境条件下的研究;粘土表面浸润性研究;不同程度水合粘土的物理力学性质研究等。在Physica A,Applied Clay Science,American Mineralogist,Applied Surface Science,Solid State Ionics等国际著名期刊上发表了多篇高水平论文。