分子动力学仿真模拟

· 各尺度材料（纳米-宏观）静态性质计算与预测：

1. 机械性能：杨氏模量，体模量，屈服强度，剪切强度，弹性常数，等等。

 

图1：利用分子动力学计算的材料（此材料为Cr2O3固体）各种机械性质。

2. 热力学性能：声子态密度，比热容（等容或等压），熔点，热膨胀系数（1D-3D），等温压缩系数，热导率（仅限非金属材料，例如石墨烯等），等等。

图2：利用分子动力学计算的材料（此材料为铜-银纳米颗粒）热力学各性质。

 

· 各尺度材料的动力学过程模拟与研究：

1. 材料的融化过程：例如金属纳米颗粒，高熵合金，等等。

 

图3：利用分子动力学模拟的铜银纳米颗粒以及铝-铜-铁-铬-镍高熵合金纳米颗粒的融化过程。

2. 颗粒在不同条件下的烧结过程：例如不同温度，压力 ，颗粒的大小，等等。

图4：利用分子动力学模拟的铜银纳米颗粒及纳米线在不同温度下的烧结过程

 

3. 焊接过程：例如, 镍、铝纳米颗粒与Inconel 718合金的浸润或者焊接过程

 

图5：利用分子动力学模拟的镍纳米颗粒在镍基板上的浸润过程以及焊接Inconel 718合金的过程

4. 固相或液相扩散过程：例如θ’-Al2Cu沉积相在铝合金中的扩散及生长，可计算扩散系数，扩散激活能等。

图6：利用分子动力学模拟的θ′-Al2Cu在铝合金中的扩散过程。

来源：海纳有限元服务号