李启楷
,
张跃
,
褚武扬
金属学报
根据EAM多体势, 利用分子动力学方法模拟了Ni压头压入Al基体的纳米压痕全过程.
包括压头接近和离开基体时的原子组态; 压入和上升时的载荷-位移曲线以及位错
的发射和形变带的产生和变化; 同时模拟了纳米尺度的应力弛豫行为. 结果表明,
当压头尚未接触基体时就能吸引基体原子，通过缩颈而互相连接. 当压入应力
τs为1.9 MPa时，基体Al开始发射位错; 当分切应力
τd=6.4 MPa时，出现形变带. 压头上升过程出现反向的拉应力，使
基体反向屈服，在卸载过程中基体残留位错的组态不断改变. 当压头上升离开基
体后能拉着基体通过缩颈而相连，当压头和基体分离后仍粘有基体原子. 在纳米
尺度也存在应力弛豫现象，其原因是热激活引起的位错发射和运动.
关键词:
纳米压痕
,
molecular dynamics simulation
,
dislocation emission
Zhenjun Hong Jingchao Chen Jing Feng Yeping Du Jie Yu Lijuan Zhang Shuzhen Wu Futai Xu
材料科学技术（英文）
The mechanical properties of nano-scale Cu/FeS composite were simulated by molecular dynamics (MD) simulation in this paper. Through the analysis on the stress-strain curves, the results of MD simulation were in good agreement with mechanisms of macroscopic deformation. When the size of particles was smaller than a certain value, the relationship between yield strength and size, which was different from the large size crystals abided by the contrary Hall-Petch relationship. Based on the discussion of nano-scale Cu/FeS composite, some interesting conclusions were obtained. For example, the "S" type curves were discovered in stress-strain curves and the anisotropy of FeS was very evident when the exposures of reinforcing phase (FeS) were different and so on. The basic theories and calculations of the composite that contains nano-scale particles were discussed. At the same time, a new modeling building method of composites, which was close to actual experiences, were considered in this paper.
关键词:
Nano-scale composite
,
mechanical properties
,
molecular dynamics simulation
,
elastic modulus
,
strain rigidity
Q.Y.Zhang
,
E.Bauer-Grosse
金属学报(英文版)
A Molecular Dynamics (MD) simulation with Tersoff empirical many-body potentialhas been employed to investigate the growth processes of diamond film with energeticspecies deposition. In the present study, we have studied the reaction probabilities ofenergetic species with energies of 0.1 e V to 10e V at the substrate temperature of 1100K.In the cases of the diamond growth on the surface with H passivation, the reactionprobability of hydrocarbon species considerably increases when the species energy ishigher than 2e V. This means that the diamond film can grow in the case of highincident species energy without the process of hydrogen abstraction, which is neededin the case of incident species with low energy. The reaction mechanism of energeticspecies on hydrogen passivated diamond surface is also discussed.
关键词:
molecular dynamics simulation
,
null
,
null
陈雾
,
段海涛
,
顾卡丽
,
向亚玲
,
商宏飞
,
李健
高分子材料科学与工程
将多壁碳纳米管(MWNTs)以不同浓度与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)粉料共混,通过热模压成型的方法制备MWNTs/UHMWPE复合材料.利用分子动力学模拟对MWNTs/UHMWPE复合材料的粘附机理进行了深入研究,并预测出MWNTs对UHMWPE的摩擦学性能的改性作用;通过摩擦磨损试验系统研究了不同质量分数MWNTs对UHMWPE复合材料摩擦学性能的影响.结果表明:MWNTs可以作为有效填料用以制备UHMWPE复合材料;随着MWNTs含量的增加,MWNTs/UHMWPE复合材料表面硬度有少量增加,摩擦系数的变化并不显著;当MWNTs质量分数为0.3％时,复合材料表现出较小的摩擦系数和优异的抗磨性能.
关键词:
超高分子量聚乙烯
,
多壁碳纳米管
,
分子动力学模拟
,
摩擦磨损
,
结合能
易学华
,
钟庆湖
,
陈书汉
,
卜寿亮
材料科学与工程学报
采用分子动力学方法对由5万个液态金属铜(Cu)原子构成的系统在不同冷却速率下的凝固过程中对微观结构演变的影响进行了模拟跟踪研究.运用双体分布函数g(r)曲线、Honeyeutt-Andersen(HA)键型指数法、新的原子团类型指数法(CTIM-2)和可视化分析等方法,对凝固过程中微观结构的演变特性进行了分析研究.结果发现:由非晶体向晶体转变的临界速度约为1.0×1013 K/s,在此冷速下系统最终形成非晶体和晶体混合共存的结构;在冷速为1.0×1014 K/s时,非晶转化温度约为673K;在以4.0×1012K/s速度冷却时,系统从673K就开始结晶,并形成以1421和1422二种键型或由这二种键型构成的面心立方(fcc) (12 0 0 0 12 0)和六角立方(hcp)(1200066)基本原子团为主的晶体结构.同时发现,冷速对系统中的fcc结构和hcp结构的相对比例有显著的影响,冷速越低,fcc基本原子团簇结构越多.
关键词:
液态金属Cu
,
凝固过程
,
微观团簇结构演变
,
分子动力学模拟
,
Q-SC多体势
梅林玉
,
廖黎琼
,
付一政
,
张梦赟
,
刘亚青
高分子材料科学与工程
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了O2、CO2小分子在不同质量比（90／10、70／30、50／50、30／70和10／90）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）／聚乳酸（PLA）共混物中的扩散行为，基于Einstein关系式计算了小分子在共混物中的扩散系数。讨论了不同探针半径对自由体积分数（FFV）的影响以及自由体积分数与扩散系数的关系。研究结果表明，探针半径越大，自由体积分数越小；扩散分子的动力学半径越小，在同一比例PET／PLA共混物中的扩散系数越大，与自由体积理论取得统一。当PET／PLA共混物质量比为70／30时共混物的阻隔性能最好。
关键词:
扩散系数
,
分子动力学模拟
,
自由体积
,
聚对苯二甲酸乙二醇酯
,
聚乳酸共混物
苏铁军
,
罗运柏
,
李克华
,
李凡修
,
邓仕英
,
习伟
中国腐蚀与防护学报
doi:10.11902/1005.4537.2014.188
采用静态失重、动电位极化、电化学阻抗等方法研究了两种苯并咪唑-N-曼尼希碱(PAB和PPB)在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能.结果表明:两种缓蚀剂均为混合控制型缓蚀剂,都能自发吸附于碳钢表面,其行为符合Langmuir吸附等温式.PPB的缓蚀性能好于PAB,这与量子化学计算和分子动力学模拟的结论相吻合.
关键词:
苯并咪唑衍生物
,
缓蚀剂
,
电化学测试
,
量子化学计算
,
分子动力学模拟
王泽
,
李国禄
,
王海斗
,
徐滨士
,
康嘉杰
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.17.016
分子动力学模拟是一种通过经典力学建立分子体系模型,利用数值求解分子体系运动方程,对分子和分子体系结构与性质进行研究的计算机模拟方法.分子动力学作为一种应用非常广泛的分子模拟技术,在物理、化学、生物、材料、医学等各种牵涉到微观世界的学科中,都起到了非常重要的作用.目前,分子动力学已被应用于模拟表面工程中表面涂层的沉积过程及其性质、表面改性过程、薄膜应力状态以及表面裂纹的萌生与扩展等方面.综述了分子动力学模拟技术的发展,介绍了分子动力学的基本原理及算法、原子间势函数的选取以及边界条件的选取,并且综述了分子动力学模拟技术在表面工程中的应用及其进一步的研究方向.
关键词:
分子动力学模拟
,
原子间作用势
,
表面涂覆
,
表面改性
张相雄
,
葛宋
,
陈民
工程热物理学报
采用分子动力学方法研究了电场作用下金属铝表面的不同纳米结构对过冷水形核的影响。在具有不同尺度表面结构的系统中，过冷水形核后均倾向于形成多晶结构。形核的过程不仅有六环结构的逐层生长同时也包含了冰相水分子间的聚并。此外，形核比较容易发生在亚表面层，光滑壁面附近的晶核比带结构表面附近的晶核具有更快的生长速度。
关键词:
纳米结构
,
电场
,
过冷水
,
分子动力学模拟
