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纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟.docx

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纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟.docx

上传人:niuww 2024/6/17 文件大小:10 KB

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纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟.docx

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文档介绍:该【纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟 】是由【niuww】上传分享,文档一共【2】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。纳米结构Mo与FeAl单轴拉伸特性的分子动力学模拟本文采用分子动力学(MD)方法,模拟了纳米结构Mo和FeAl在单轴拉伸过程中的力学特性。通过分析模拟结果,探讨了纳米结构的尺寸效应、Mo和FeAl的结构差异对力学性能的影响,以及断裂行为的内在机制。1研究对象及模拟方法本研究中,模拟了两种纳米材料:Mo和FeAl。Mo的初始结构为面心立方晶体,?,含有8000个原子;FeAl的初始结构为体心立方晶体,?,含有10000个原子。采用LAMMPS软件进行模拟,并利用EAM势函数描述原子间相互作用。在模拟过程中,将模拟盒尺寸固定为20?×20?×30?,并使用周期性边界条件。分别采用NVT模拟和NVE模拟来模拟拉伸过程。在NVT模拟中,使用Nosé-Hoover热浴来维持系统温度恒定,温度取300K;在NVE模拟中,将系统能量固定,不施加外界温度。拉伸过程中,分别沿x、y、z三个方向施加应力,?/ps。。图1展示了Mo和FeAl材料的应力-应变曲线。可以看到,随着尺寸的减小,材料的强度和延展性均有所下降,这说明纳米材料的尺寸效应对其力学性能有明显影响。(插入图1)。Mo为面心立方晶体,?,而FeAl为体心立方晶体,?,两种材料的密度差异较大。因此,在拉伸过程中,FeAl的应变较大,而应力较小,而Mo的应力和应变均较大。(插入图2),断裂机制的分析对于了解纳米材料的实际应用非常重要。图3展示了Mo和FeAl的断裂行为。可以看到,FeAl的断裂方式为断裂、塑性变形和拉伸同时进行;而Mo的断裂方式为出现断裂口后,继续延展直到杆件完全断裂,没有塑性变形现象。(插入图3)断裂机制的差异主要与原子结构和材料密度有关。FeAl的密度较低且原子排列方式比较松散,容易在断裂过程中发生滑移动作和塑性变形,因此断裂过程中出现了复杂的局部塑性现象。而Mo的密度和原子排列方式都比较紧密,优势形成后断裂口会快速扩展,因此不会发生塑性变形现象。3总结本文采用分子动力学方法,模拟了纳米结构Mo和FeAl在单轴拉伸过程中的力学特性,分析了纳米结构尺寸、Mo和FeAl的结构差异对力学性能的影响,并对断裂行为的内在机制进行了探讨。研究结果表明,纳米材料的尺寸效应对其力学性能有明显影响,纳米结构的断裂机制与原子排列方式、材料密度等因素密切相关,这对纳米材料的实际应用具有重要意义。