【摘 要】
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随着分子动力学模拟方法的发展,应力.涨落公式成为一种新的计算材料力学性质的方法。和传统的理论方法相比,应力.涨落公式能够更有效的处理温度效应对材料力学性质的影响。同
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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随着分子动力学模拟方法的发展,应力.涨落公式成为一种新的计算材料力学性质的方法。和传统的理论方法相比,应力.涨落公式能够更有效的处理温度效应对材料力学性质的影响。同时,由于应力.涨落公式中对原子应力的处理,使它非常适合处理非连续非均匀系统。本文系统的研究了应力.涨落公式在分子晶体,过渡金属以及纳米膜材料力学性质计算中的若干问题。论文的内容可以概括为以下的六个部分。
第一章介绍了材料力学性质的研究和进展。对传统体材料力学性质的研究方法和新兴的纳米材料发展现状进行了介绍。
第二章介绍了力学性质研究的基本理论和方法。对连续介质力学、晶格动力学、涨落方法和分子动力学方法都给出了具体的形式和推导。
第三章研究了应力-涨落公式在计算分子晶体力学性质时的若干问题。研究表明,当使用应力-涨落公式计算分子晶体弹性常数时,由于热涨落效应的影响,计算结果会出现较大误差。本章详细研究了这种误差的来源,并给出了解决方案。
第四章使用应力-涨落公式研究了贵金属的热学和力学性质。对现有嵌入原子势(IN-EAM和NN-EAM)和紧束缚势(TB-SMA)进行了参数拟合,得到了新的势参数。跟以往的势函数相比,使用本文拟合的势函数计算出的贵金属热力学性质更趋近于实验值。
第五章中,应力-涨落公式被推广运用到纳米材料力学性质的研究中。以Lennard-Jones势和TB-SMA势为例,分析了两体势与多体势模型对纳米膜力学性质的影响。并给出了不同纳米膜局域弹性常数的分布。同时,本章也研究了纳米膜厚度和系统温度对其力学性质的影响。
第六章对论文的各个章节进行总结概括。
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