He-Ne激光陀螺作为一种常用的惯性制导器件,在现代航空、航海、航天等国防事业领域应用广泛。电极与谐振腔的热压封接是He-Ne激光陀螺生产过程中的核心工艺之一,封接界面的失效会直接造成谐振腔内真空放电环境的改变,降低产品的有效寿命。文章基于分子动力学和第一性原理理论对阴极Al/In和阳极Cu/In界面进行数值模拟,研究了Al(001)/In(001)界面原子扩散以及屈服失效过程,分析界面的失效机理,旨在为进一步优化谐振腔与电极铟封工艺提供理论指导。主要研究内容如下:1)基于第一性原理理论,对Al、Cu、In理想晶体进行结构优化,对优化后三种晶体各低指数表面模型的弛豫状态、表面能和表面态密度进行综合分析,结果表明Al(111)、Cu(111)、In(001)三个表面最稳定。2)以稳定表面分别构建Al(111)/In(001)和Cu(111)/In(001)界面初始模型,通过对比优化后两种界面的界面能、吸附能和解离能数据,并进一步分析界面附近原子的弛豫状态,结果发现理想Cu(111)/In(001)界面比Al(111)/In(001)界面更加稳定,界面强度更高;界面的电子态密度分布显示Al/In和Cu/In原子电子态在一定能量区间出现重叠,界面电荷密度及差分电荷密度图显示界面处原子间形成共价键作用,其中Cu(111)/In(001)界面电荷转移程度更高。3)基于2NN-MEAM原子作用势,采用经典分子动力学研究了不同工艺温度及压力下Al(111)/In(001)和Cu(111)/In(001)界面拉伸强度的变化规律,计算结果表明阴极封接最佳工艺参数为463K、4MPa,阳极封接最佳工艺参数为423K、5MPa,相同温度和压力下Cu(111)/In(001)界面拉伸强度高于Al(111)/In(001)界面。4)对Al(001)/In(001)界面原子扩散以及拉伸失效过程进行分析,发现界面失效表现为界面层及铟层内部产生缺陷,进一步形成气体渗透通道,造成谐振腔内部真空环境发生改变。