【摘 要】
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本文采用基于分析型嵌入原子势的分子动力学方法,模拟了面心立方晶格金属纳米银和纳米铝在不同外载作用下的力学性能。通过对能量变化曲线、原子位置变化图、应力应变曲线的
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本文采用基于分析型嵌入原子势的分子动力学方法,模拟了面心立方晶格金属纳米银和纳米铝在不同外载作用下的力学性能。通过对能量变化曲线、原子位置变化图、应力应变曲线的研究,从微观尺度上研究了纳米金属材料的一些力学性能,从不同角度对纳米金属材料的力学性能进行阐述。
对金属银纳米材料研究的结果表明:银纳米线的拉伸应力应变分弹性变形和塑性变形两个阶段,弹性阶段应力随应变线性增加,在塑性阶段,应力随应变增加震荡降低。银纳米块体的屈服强度和弹性模量随着温度的增加而降低。横截面积比较小的纳米线表面效应比较强,屈服强度和弹性模量也较大。随着应变率的增加,银纳米线的屈服极限增大,而弹性模量保持不变。银纳米线在压缩时屈服强度和弹性模量比拉伸时小,还有硬化现象的出现。
在对铝纳米金属的拉伸进行模拟时,对铝纳米线和铝纳米块体不同的拉伸性能进行了比较。研究了空位对铝纳米块体拉伸性能的影响,随着空位浓度的增大,铝纳米块体的屈服强度下降,硬化现象消失。在空位较少时,带空位的铝纳米块体的拉伸强度比无空位时要高,而随着空位的增加,拉伸强度越来越低。对空位在不同位置的铝纳米线的拉伸性能进行了比较。
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