纳米单晶铜杆拉伸实验的分子动力学模拟

来源 :燕山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lossed
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
应用计算机模拟技术从原子、分子层次对材料微细观力学行为进行分析,有助于从深层次解决实际工程中遇到的问题,对实践具有重要的意义。 本文主要应用分子动力学理论模拟纳米单晶铜杆的拉伸过程,研究纳米尺度下材料的力学性能变化情况。本文选用镶嵌原子势函数,推导了该势函数下原子间的作用力公式,并绘出单晶铜两个原子之间的势函数及作用力的曲线图。运用Verlet数值积分算法,温度控制采用速度标定法,相应地用VC++语言编制程序,从而建立、计算、分析模型。首先研究了模型在自由弛豫过程中系统的动能、势能和平均应变的变化情况,随着时间的变化,分布在晶格点阵上的原子受到原子间作用力的影响开始自由运动,当原子逐渐趋于平衡位置时,其系统动能、势能、平均应变也相应地趋于一个稳定值。然后对模型施加外部载荷,具体采用对端面原子直接加力的方法研究拉伸过程中系统参量的变化情况,给出拉伸过程中原子位形的演化情况。外载荷做功使得系统势能逐渐增加,模型发生破坏时,原子键断裂,能量耗散,则系统总势能突然降低,记录加载过程中的数据,得到应力一应变关系曲线和弹性模量随加载时间的变化曲线,得出杆件横截面在足够小的一定尺寸下时,其拉伸破坏过程接近于宏观下的脆性材料。最后分别模拟计算了长度和温度对纳米单晶铜杆拉伸实验的影响,得出在相同截面下,长度对模型各个力学参量的影响并不大,而随着温度的升高,纳米单晶铜材料的破坏应力及弹性模量都是减小的。
其他文献
土木工程结构抗震设计是结构设计的重要内容,包括了结构抗震设计体系、结构抗震计算和结构抗震措施等,其中地震作用是结构设计的控制荷载之一。从结构的抗震措施来看采用振动控
目的 分析孟鲁司特钠联合普米克气雾剂治疗小儿哮喘的治疗效果.方法 选取2018年2月~2019年2月本院收治的哮喘惠儿122例,按照不同治疗方法分为试验组(n=61,应用孟鲁司特钠联合
超声波电机是上个世纪八十年代逐步发展起来的新型微电机。它利用压电陶瓷逆压电效应激发的超声振动作为驱动力,通过定转子间的摩擦力来驱动转子运动。与传统的电磁马达相比,它
上世纪60年代,前苏联开始研制开发连续玄武岩纤维增强复合材料,距今已有40多年了。经过多年的实践和研究,玄武岩纤维增强复合材料以其出色的耐温性,抗拉强度,与硅酸盐的天然相容性
经过半个多世纪的砥砺发展,我国的航空航天事业取得了令人瞩目的成绩,在航空航天领域也出现了越来越多复杂的机械结构,梁作为最简单的结构经过相互组合受到了广泛的应用。折叠翼
教育部留学服务中心负责人近日透露,近年来中国利用境外优质教育资源攻读硕士学位的留学生人数增多,2001年至2004年,半数以上留学生出境攻读硕士学位.
目的 探析高血压脑出血患者的手术时间选择对疗效及生活质量的影响.方法 选取本院2018年1月~2019年6月收治的高血压脑出血患者60例为对象,根据手术治疗时间的选择分组:对照组
随着我国电力工业的飞速发展,新建电厂或老电厂的更新改造已向电业系统各专业人员提出更高的技术水平和管理水平的要求。对机组进行科学管理并提高运行人员处理故障的水平受到广泛关注。为此水汽品质在线监控及诊断技术已成为电厂保障安全运行、及时处理运行中的异常工况、预防事故发生的重要手段。开发研制新的适合我国电厂情况的化学在线微机监控及诊断系统是十分必要的。化学在线微机监控及诊断技术是建立在连续在线监测的基础上
目的 对经腹部超声心动图诊断孕早期胎儿先天性心脏病的效果进行分析.方法 选择本院2019年1月~2019年6月接诊的高危孕妇100例,对这些孕妇采用飞利浦Q5超声仪进行检查诊断.结果
疲劳破坏是船舶结构的主要破坏形式之一,目前疲劳设计校核流程已成为设计过程和船级社规章制度的一部分。在目前已有的各种疲劳强度校核方法中基于谱分析法和有限元法的详细分