搜索到1377篇“ 原子模拟“的相关文章
Ru团簇对Ni/Ni_(3)Al合金纳米线形变影响的原子模拟
2025年
镍基高温合金是制造先进航空发动机热端部件的关键材料之一,其高温力学性能直接关系到发动机运行安全和使用寿命.本文采用改进分析型嵌入原子模型(MAEAM)和分子动力学(MD)研究合金化元素钌(Ru)团簇对Ni/Ni_(3)Al纳米线形变机制的影响,结果表明:在单轴拉伸应变下,纳米线的弹性模量和屈服强度随温度升高而降低.温度较低时,纳米线形变由位错产生与发射而导致晶格滑移所引起.由于晶格热振动非谐效应不明显,Ru团簇阻碍效果显著,使得晶格滑移区域仅限于Ru团簇与Ni/Ni_(3)Al相界面之间且呈非对称分布.温度较高时,纳米线的形变由位错发射而引起晶格滑移所致,但因非谐效应显著,Ru团簇无法阻碍位错运动,滑移区域在Ru团簇周围对称分布于Ni_(3)Al相中.最后从Ru团簇微观结构及其稳定性的角度进一步分析其对纳米线形变影响.
阳喜元
关键词:原子模拟
铜银纳米合金团簇结构转变的原子模拟
2025年
采用基于嵌入原子方法势的分子动力学方法对熔融Cu_(n)Ag_(53-n)(n=0~53)和Cu_(n)Ag_(54-n)(n=0~54)合金团簇的降温凝结过程进行模拟.通过结构相图、自由能、原子化能、形状因子、对分布函数、熵和直观可视化的原子堆积结构等多种计算分析手段,在原子尺度上探究温度、组分和初始构型等对小尺寸Cu-Ag合金团簇在降温凝结中的结构转变以及热力学量的影响.模拟结果表明,在室温下含有少量Cu原子的二元合金团簇可以形成的核壳式二十面体几何结构,同时Cu原子取代Ag原子也有助于合金团簇的稳定.组分的改变和温度的降低使堆积结构由无序变为有序,同时伴随着原子势能、形状因子、熵的振荡下降,低温阶段熵值下降明显.
李博宇刘贯惟张林
关键词:纳米合金分子动力学
原子模拟研究铍〈1120〉对称倾侧晶界的能量与结构特性
2025年
铍(Be)具有优异的物理、力学等性能,在航空航天、国防、核工业等关键领域发挥了非常重要的作用。但金属铍(αBe)是密排六方结构晶体,其结构的各向异性对力学性能会产生显著的影响,限制了铍的应用。本研究首先构建出〈1120〉对称倾侧晶界(STGB)的原子模型,通过分子动力学方法模拟计算出不同倾侧角(2θ)的晶界能(ESTGB),并分析几种典型界面的原子结构,从而探索铍中倾侧晶界随θ角度变化的各向异性特点。研究发现:当θ在0~90°内变化时,根据晶界能的变化规律,可将θ划分为六个区域。对于小角度晶界区(0°<θ≤15°),晶界能随θ的增加而增大。而对于大角度晶界(θ>15°),结果显示(1013)、(1012)、(1011)孪晶及(2021)倾侧晶界对应的ESTGB较低;晶界能最低点对应(1013)孪晶(θ=31.11°),其值为289 mJ/m^(2),其次是(1011)孪晶(θ=61.09°),为336 mJ/m^(2),然后是(1012)孪晶(θ=42.15°),为536 mJ/m^(2),最后是(2021)倾侧晶界(θ=74.56°),为582 mJ/m^(2)。进一步分析界面原子结构发现,三种孪晶平面和(2021)晶界平面的原子结构和能量均呈周期性排布;当θ在这四个角度附近小幅变化时,界面的特征变化显著。最后,对比密排六方结构金属铍、镁、钛的〈1120〉对称倾侧晶界能量的模拟结果,发现其晶界能随θ变化的趋势相似,但铍对应的晶界能明显高于钛和镁。上述结果可为高效地开发铍及其合金提供理论参考和设计思路。
王慧明金剑锋王东新许德美郭凯琪杨培军秦高梧
关键词:分子动力学晶界能
基于原子模拟的金属Fe晶界能与晶界取向相关性分析被引量:1
2024年
晶界能(γ)会显著影响金属材料的诸多物理和力学性能,然而bcc金属内γ与晶界取向间相关性特征的认识仍非常有限。为揭示这些潜在特征,本研究采用截断球状双晶分子动力学模型,计算了bcc金属Fe内涵盖0°~180°取向差角(θ)、40个取向差轴(O)共1568组倾斜晶界的能量,统计性分析了γ与晶界取向参数的相关性并揭示了相关机理。结果表明,对于具有不同O的晶界,γ随θ的变化趋势在大角度范围内会存在显著差异;从统计性角度来看,γ在θ和偏转角较小时整体上随这2类角度的增大而提高,随后整体保持平稳。非重位点阵晶界的能量并不高于重位点阵(coincidence site lattice,CSL)晶界,在较小θ范围内随θ的变化趋势与CSL晶界相同。当O从取向投影三角形的内部向边部再向顶点变化时,倾斜晶界结构的对称性整体上逐渐升高从而对应能量逐渐降低,<111>顶点附近的能量整体最低。具有低Miller指数或高密排晶界面的晶界并不一定具有较低能量,γ整体上随晶界面对应表面能的增大而升高直至整体保持平稳。γ与重位因子(Σ)整体上无可见相关性,但固定O下γ(θ)曲线上的能量低谷一般都位于具有极小Σ的晶界。此外,还发现bcc金属中γ与晶界取向之间潜在的相关性及规律与fcc金属部分相似或相同。
黄曾鑫蒋逸航赖春明吴庆捷刘大海杨亮
关键词:晶界晶界能晶体取向BCC原子模拟
HCP钛中位错滑移与孪生行为的原子模拟
钛合金由于具有高比强度、高耐蚀性以及优异的生物相容性而被广泛应用于航空、航天、海洋工程、化工以及生物医疗等领域。钛有两种常见的同素异构体,密排六方(HCP)结构α相和体心立方(BCC)结构β相,应用状态下大部分结构钛合金...
郭辉
关键词:孪晶位错Α2相
合金中晶界及相关缺陷演化的时间多尺度原子模拟
李晓彤
基于原子模拟的织构化碳化硅表面的纳米抛光研究
2024年
针对碳化硅极高的化学惰性和硬脆性,为了解决碳化硅加工困难的问题,提高碳化硅材料的加工精度,提出了一种新型的加工方法:对碳化硅表面先加工出微纳织构然后进行纳米抛光,以达到材料去除和表面精度的要求。文章据此利用分子动力学进行纳米抛光模拟,并建立不同织构(沟槽和凹坑)表面的碳化硅抛光模型。分析了不同尺寸的织构对抛光质量的影响。模拟结果表明:随着沟槽宽度和凹坑直径的增加,表面形貌的质量得到改善;与非织构表面相比,沟槽宽度的增大使得抛光温度和系统能量的变化减小;并且发现沟槽织构表面对提高抛光精度的作用优于凹坑织构。该研究内容将对今后提高碳化硅的加工精度提供重要理论指导。
岳海霞
关键词:表面织构表面形貌分子动力学
钛及钽在不同条件下形变与相变机制的原子模拟
钛合金以其优异的力学性能、显著的耐腐蚀特性、良好的生物相容性和高比强度而被广泛应用于航空航天、石油化工及生物医疗等众多领域;而钽合金则由于具有高熔点、良好的可焊性、优异的加工及高温性能,而被应用于航空航天、核工业及军事领...
孟智超
关键词:分子动力学形变孪晶
基于原子模拟的超音速微粒轰击多晶γ-TiAl合金力学行为研究
γ-TiAl合金具有低密度、高比强度和良好的抗蠕变等优异性能,被认为是一种航天航空和汽车制造领域具有广阔应用前景的高温轻质结构材料。然而,材料的失效通常来自于表面,这主要归因于材料表面的应力状态和力学性能。此外,由于纳米...
俞兆亮
关键词:Γ-TIAL合金超音速微粒轰击单轴拉伸
基于原子模拟的Cu-Ag/Fe纳米多层膜辐射损伤和力学行为研究
辐照环境中结构材料的安全性问题决定着核能长期开发和安全应用的前景。探索结构材料中微观缺陷的演化对理解材料宏观力学性能的退化和各类耐辐射的先进材料结构设计至关重要。多尺度计算方法和可替代的离子辐照实验技术已经成为研究材料内...
阳勇
关键词:辐照损伤纳米多层膜偏析

相关作者

郭雅芳
作品数:86被引量:60H指数:5
供职机构:北京交通大学
研究主题:镁 分子动力学 分子动力学模拟 单晶 孪晶
王皞
作品数:33被引量:22H指数:3
供职机构:中国科学院金属研究所
研究主题:原子模拟 钛合金 分子动力学 塑性变形 钛
唐少强
作品数:42被引量:20H指数:2
供职机构:北京大学工学院力学与空天技术系
研究主题:原子模拟 人工边界条件 分子动力学模拟 热流 有限温度
汤笑之
作品数:28被引量:12H指数:1
供职机构:北京交通大学
研究主题:镁 分子动力学 孪晶 原子模拟 单晶
杨锐
作品数:803被引量:1,469H指数:19
供职机构:中国科学院金属研究所
研究主题:钛合金 显微组织 力学性能 合金 SUB