吴恒安
,
王秀喜
,
梁海弋
,
刘光勇
金属学报
纳米尺度下结构力学行为因为表面效应和尺寸效应而与宏观尺度下结构力学行为有着本质的不同,分子动力学方法因其能通过原子运动理解结构变形细节而在纳米结构力学行为模拟中得到广泛应用本文综述了近期在纳米丝结构力学行为研究方面的进展,包括自由弛豫态,应力应变关系,表面效应和尺寸效应,应变率效应等.
关键词:
金属
,
null
,
null
,
null
吴恒安
,
王秀喜
,
倪向贵
,
王宇
材料研究学报
采用分子动力学方法模拟金属铜纳米杆的弯曲力学性能，研究了从准静态加载到快速加载范围内不同加载速率的行为。结果表明，金属纳米杆的弯曲力学行为表现出显著的加载速率相关性和非线性变形行为。在弹性弯曲过程中，一种变形机制是发生从面心立方到密排六方的晶格结构转变。转变发生后横截面增大和长度减小导致抗弯能力显著增强。另一种变形机制是纳米杆不发生晶格结构转变，位错的产生和运动导致塑性行为。
关键词:
分子动力学
,
null
,
null
,
null
吴恒安
,
王秀喜
,
倪向贵
,
王宇
金属学报
用直接原子计算(分子动力学)的方法来模拟金属纳米杆的拉伸实验,得到纳米杆单向拉伸屈服前的真应力-应变曲线.金属单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0.11,应力应变关系表现为非线性弹性,拉伸模量随应变增大而提高,表现为明显的"应变刚化"行为.分析了产生这一现象的原因,主要是尺寸微小,内部无缺陷,弹性变形机理为晶格常数变化,而原子间相互作用势函数导数为增函数.小尺寸和表面效应也是导致纳米杆应变刚化的原因.
关键词:
分子动力学
,
null
,
null
,
null
吴恒安
,
王秀喜
,
倪向贵
,
王宇
材料研究学报
doi:10.3321/j.issn:1005-3093.2002.06.007
采用分子动力学方法模拟金属铜纳米杆的弯曲力学性能,研究了从准静态加载到快速加载范围内不同加载速率的行为.结果表明,金属纳米杆的弯曲力学行为表现出显著的加载速率相关性和非线性变形行为.在弹性弯曲过程中,一种变形机制是发生从面心立方到密排六方的晶格结构转变转变发生后横截面增大和长度减小导致抗弯能力显著增强.另一种变形机制是纳米杆不发生晶格结构转变,位错的产生和运动导致塑性行为.
关键词:
分子动力学
,
纳米杆
,
力学行为
,
动态特性
吴恒安
,
王秀喜
,
倪向贵
,
王宇
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.11.017
用直接原子计算(分子动力学)的方法来模拟金属纳米杆的拉伸实验,得到纳米杆单向拉伸屈服前的真应力-应变曲线.金属单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0.11,应力应变关系表现为非线性弹性,拉伸模量随应变增大而提高,表现为明显的"应变刚化"行为.分析了产生这一现象的原因,主要是尺寸微小,内部无缺陷,弹性变形机理为晶格常数变化,而原子间相互作用势函数导数为增函数.小尺寸和表面效应也是导致纳米杆应变刚化的原因.
关键词:
分子动力学
,
纳米杆
,
弹性模量
,
应变刚化
吴恒安
,
王秀喜
,
梁海弋
,
刘光勇
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.09.002
纳米尺度下结构力学行为因为表面效应和尺寸效应而与宏观尺度下结构力学行为有着本质的不同,分子动力学方法因其能通过原子运动理解结构变形细节而在纳米结构力学行为模拟中得到广泛应用本文综述了近期在纳米丝结构力学行为研究方面的进展,包括自由弛豫态,应力应变关系,表面效应和尺寸效应,应变率效应等.
关键词:
金属
,
纳米丝
,
分子动力学
,
力学行为
王海龙
,
王秀喜
,
王宇
,
梁海弋
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.03.007
采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟了非晶Cu在压痕作用下的形变诱导晶化行为,考察了压痕过程中能量、应力与微观结构演化的关系.局部塑性变形区域出现微小晶核,随着变形的增加,晶核不断生长与合并,局部塑性变形是导致非晶晶化的根本原因最终生成的晶粒具有面心立方结构,其(111)密排面平行于剪切面.非晶相中的纳米晶粒能提高非晶材料的刚度.
关键词:
压痕
,
非晶Cu
,
应力晶化
,
分子动力学
王海龙
,
王秀喜
,
梁海弋
金属学报
采用Mishin嵌入原子势, 通过分子动力学方法模拟了金属Cu原子体系的体熔化
和表面熔化行为, 分析了体熔化过程中系统结构组态和能量变化以及表面熔
化过程中固-液界面迁移情况. 模拟结果表明: 在体熔化过程中, 结构组态与能
量在1585 K处发生突变; 在表面熔化过程中, 固-液界面在1380 K保持静止. 两
种熔化过程的不同发生机制是导致体熔点1585 K高于热力学熔点1380 K的原因.
在实际熔化中, 表面熔化处于支配地位, 实验测量的是热力学熔点. 得到的热力
学熔点与实验结果吻合良好, 验证了本文所采用方法是正确和有效的, 同时也
说明了Mishin嵌入原子势适合处理复杂无序体系.
关键词:
Cu
,
molecular dynamics
,
bulk melting point
王海龙
,
王秀喜
,
梁海弋
材料研究学报
采用Mishin镶嵌原子势,通过分子动力学方法模拟了零温下非晶金属Cu在不同应变率条件下的拉伸变形过程和应力晶化行为,分析了此过程中原子体系应力与结构组态的变化.结果表明:在应变率108s-1～109s-1范围内,金属玻璃Cu的塑性流动应力随着应变率的提高而增大,弹性模量约为55 GPa.在塑性流动过程中发生应力晶化现象,伴随着明显的晶核形成与生长过程,晶化程度随着应变率的增加而加剧.应力效应和温度效应都是导致金属玻璃晶化的重要途径,形成的少量纳米晶粒是导致剪切带的形成和扩展的可能因素.
关键词:
