Các thông số của nguyên tử đƣợc kể đến trong quá trình tính toán nhƣ khối lƣợng, vận tốc của các nguyên tử, khoảng cách giữa các nguyên tử, năng lƣợng của các nguyên tử…
Phƣơng pháp hay dùng là:
- Cơ học phân tử (molecular mechanics).
- Động lực học phân tử (Molecular dynamic) dùng để tính toán các thông số cơ lý của nanocomposite có kể đến tƣơng tác giữa các nguyên tử hoặc phân tử.
Việc sử dụng mô hình kích cỡ phân tử nhƣ trên cho ta rất nhiều kiến thức về ứng xử cơ, lý, hóa của vật liệu CNT. Tuy nhiên, mô hình kích cỡ phân tử này có một số hạn chế sau [14]:
- Chỉ giải quyết ở kích cỡ rất nhỏ về kích thƣớc cỡ nano mét và thời gian cỡ pico giây.
- Không áp dụng đƣợc cho mô hình với số lƣợng lớn nguyên tử. - Khối lƣợng tính toán rất lớn, phức tạp.
1.3.2 Mô hình cơ học môi trường liên tục (Continuum mechanics -based model) model)
Thông thƣờng khi mô phỏng ứng xử vĩ mô của vật liệu, tƣơng tác giữa các nguyên tử và phân tử đƣợc bỏ qua.
Vật liệu đƣợc giả thiết là liên tục và có trọng lƣợng riêng nhất định. Phƣơng pháp dựa trên các giả thiết định luật sau:
-Tính liên tục dựa trên định luật bảo toàn khối lƣợng.
21 - Nguyên lý mô men động lƣợng.
-Bảo toàn năng lƣợng dựa trên nguyên lý thứ nhất của nhiệt động học. - Bảo toàn entropy.
Phƣơng pháp đã đƣợc dùng để phân tích ứng xử cơ học của vật liệu composite. Cụ thể trong đó có mô hình Mori–Tanaka đƣợc xây dựng trên mô hình Eshelby khi phân tích trƣờng ứng suất xung quanh vật thể rắn hình elip trong nền đàn hồi rộng vô hạn [36]. Mô hình Mori–Tanaka đƣợc ứng dụng cho composite cốt hạt. Mô hình Halpin-Tsai đƣợc dùng trong composite cốt sợi, mô hình này tác giả sẽ nói kỹ hơn ở chƣơng 2.
Tuy nhiên vùng danh giới liên kết giữa CNT và vật liệu nền bao quanh có đặc tính rất phức tạp cần đƣợc nghiên cứu ở cấp độ phân tử.