軸向載荷下納米晶胞的力學(xué)性能的數(shù)值分析.pdf

1、本文借助分子動(dòng)力學(xué)原理和晶體動(dòng)力學(xué)理論，利用經(jīng)典力學(xué)的方法分析了納米晶胞在壓縮和拉伸狀態(tài)下的力學(xué)特性。 將分子動(dòng)力學(xué)中的勢(shì)函數(shù)利用到經(jīng)典力學(xué)的應(yīng)變能理論中，結(jié)合晶體動(dòng)力學(xué)的彈性理論，推導(dǎo)了在軸向載荷作用下，晶胞的應(yīng)力-應(yīng)變、結(jié)合能、彈性常數(shù)與原子間距離的關(guān)系函數(shù)，同時(shí)利用原子間距離與晶體晶格常數(shù)的相互關(guān)系推出了應(yīng)力應(yīng)變、結(jié)合能和彈性常數(shù)與晶格常數(shù)的相互關(guān)系。 根據(jù)力學(xué)穩(wěn)定性判據(jù)確定了勢(shì)函數(shù)的有效范圍。根據(jù)該理論肯定了EA

2、M勢(shì)的可靠性，并計(jì)算了在平衡狀態(tài)下金屬單晶的晶格常數(shù)，彈性常數(shù)以及結(jié)合能，并與Ackland等人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，結(jié)果符合很好。 利用推導(dǎo)出的晶胞的應(yīng)力和彈性參數(shù)隨晶胞常數(shù)變化的函數(shù)，對(duì)金屬單晶的在受[100]的單軸外力作用下的變形進(jìn)行了計(jì)算分析，結(jié)果表明：?jiǎn)屋S外力沿[100]方向加載后，在壓應(yīng)力作用下，晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從FCC結(jié)構(gòu)變成BCC然后再變成BCT結(jié)構(gòu)；BCC和BCT結(jié)構(gòu)都是不穩(wěn)定的。在張應(yīng)力作用下發(fā)生均勻形變，當(dāng)