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液滴撞击刚性和柔性疏水表面的分子动力学模拟研究

液滴撞击织构表面的动态行为对许多工程应用如防冰、自清洁、喷墨打印和液滴能量收集等都具有重要影响，而目前织构表面对纳米液滴撞击行为的影响机理和规律尚未完全揭示。本文采用分子动力学(MD)方法模拟研究了纳米液滴撞击具有条状织构的固体表面后的动态行为，定量分析了织构间隙和织构角度对液滴撞击后的真实接触面积、扩展因子、接触时间和反弹速度的影响规律。研究表明，条状织构使液滴撞击后的扩展和收缩行为产生明显的各向异性，并且脊状织构表面的各向异性较沟槽状织构表面更为明显。另外，织构间隙对液滴撞击织构表面的动态行为影响不大。但随着织构底角的增大，液滴的真实接触面积和反弹速度明显增加，而接触时间、扩展因子明显减少。这项研究进一步阐释了纳米液滴撞击条状织构表面的特征和机理，为相关应用中纳米织构表面的设计奠定了理论基础。