宋海洋
,
查新未
稀有金属材料与工程
用分子动力学方法对纳米单晶金和碳纳米管/金(CNT/Au)复合材料在拉伸下的力学行为进行了模拟研究.其中,CNT/Au复合材料根据嵌入到金基体中的碳纳米管的轴向方向与拉伸方向平行和垂直而采用2种不同的模型,即水平嵌入和垂直嵌入.在模拟中,分别用多体紧束缚(TB)势、经验Tersoff势和长程Lennard-Jones(L-J)势描述金原子间、碳原子间以及金原子与碳原子之间的相互作用.计算结果表明:平行嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的杨氏模量比纳米单晶金的杨氏模量大很多,但是垂直嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的杨氏模量比金的杨氏模量稍低,且垂直嵌入碳纳米管的CNT/Au复合材料的屈服应力和屈服应变明显低于纳米单晶金的屈服应力和应变.
关键词:
分子动力学模拟
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碳纳米管
,
屈服应力
邹蓉
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徐建刚
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宋海洋
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席欢
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李国辉
兵器材料科学与工程
采用分子动力学模拟方法研究了旋转晶界角对铜孪晶纳米线拉伸加载下力学性能的影响.模拟采用多体紧束缚势函数描述铜原子间的相互作用.通过模拟结果,分析了单晶铜和孪晶铜之间的差异,以及不同旋转晶界角的铜孪晶纳米线的位错成核机制.结果表明:随着旋转晶界角的增加,铜纳米线的屈服强度减弱;当旋转晶界角较小时,界面上出现了成三角形网格的失配位错,随着旋转晶界角的增大,网格逐渐缩小甚至消失;旋转晶界角较大时,晶界处易于位错成核,且界面对位错的存储能力和阻碍作用均减弱,导致屈服强度减弱.
关键词:
分子动力学模拟
,
铜孪晶纳米线
,
旋转晶界角
,
失配位错
,
力学性能
周彦雄
,
宋海洋
,
安敏荣
兵器材料科学与工程
采用分子动力学模拟方法对纳米双晶镁裂纹扩展的微观机制进行研究和分析，用EAM势描述镁原子之间的相互作用。结果表明：在拉伸载荷下，随着旋转界面角的增大，晶界由离散点状变为线状且晶界能量变大；裂纹扩展从裂纹尖端开始，经历“锐化-钝化-锐化”的循环变化过程；在界面角较大时，由于晶界的存在使其对裂纹扩展起到阻碍作用，裂纹扩展速率减小。因此，从理论上讲可通过将晶粒旋转合适的角度来提高有裂纹缺陷的双晶镁材料的韧性。
关键词:
分子动力学模拟
,
力学特性
,
晶界
,
裂纹扩展
