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分子動力學(xué)模擬在復(fù)合材料界面研究中的進展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2015-08-14  來源:復(fù)材應(yīng)用技術(shù)網(wǎng)  瀏覽次數(shù):74

       對分子動力學(xué)和第一性原理的基本理論進行了簡介,綜述了近年來國內(nèi)外使用經(jīng)典分子動力學(xué)和第一性原理分子動力學(xué)方法對復(fù)合材料界面進行模擬研究的進展。分別對界面原子構(gòu)型、電子結(jié)構(gòu)、相互作用能、應(yīng)力和載荷傳遞、界面力學(xué)性能參數(shù),以及其變形失效等方面的模擬計算進行了概述,歸納分析了分子動力學(xué)模擬所能解決的各類界面問題,并對其應(yīng)用和發(fā)展方向進行了展望。

       復(fù)合材料以其所具有的優(yōu)異性能,吸引了眾多研究者的注意,非均質(zhì)性是其最本質(zhì)特征,且非均質(zhì)相界面對其組織和性能具有直接影響,因此界面己成為復(fù)合材料的一個研究熱。分子動力學(xué)(molecular dynamics,MD)能夠在原子或分子尺度上進行建模計算,且模擬結(jié)果與實驗值一致性較好,已經(jīng)被越來越多的研究者應(yīng)用于復(fù)合材料相界面的模擬計算中。相對于傳統(tǒng)實驗手段,采用計算模擬方式進行復(fù)合材料的界面研究具有極大的時間和經(jīng)濟優(yōu)勢,對于稀貴金屬復(fù)合材料的研究這尤為突出。加之復(fù)合材料本身就具有多尺度特征,在原子尺度上對其界面建模模擬,不僅可以建立從原子尺度到更高尺度下的跨尺度理論模型,而且對于以最終性能預(yù)測為目標(biāo)的復(fù)合材料設(shè)計也具有重要的指導(dǎo)和參考價值。

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