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分子動力學模擬仿真

　　分子動力學模擬功能概要

  • 各尺度材料（納米-宏觀）靜態性質計算與預測：

  1. 機械性能：楊氏模量，體模量，屈服強度，剪切強度，彈性常數，等等。

　　

　　

　　

　　圖1：利用分子動力學計算的材料（此材料為Cr2O3固體）各種機械性質。

　　

  1. 熱力學性能：聲子態密度，比熱容（等容或等壓），熔點，熱膨脹系數（1D-3D），等溫壓縮系數，熱導率（僅限非金屬材料，例如石墨烯等），等等。

　　

　　圖2：利用分子動力學計算的材料（此材料為銅-銀納米顆粒）熱力學各性質。

　　

  • 各尺度材料的動力學過程模擬與研究：

  1. 材料的融化過程：例如金屬納米顆粒，高熵合金，等等。

　　

　　圖3：利用分子動力學模擬的銅銀納米顆粒以及鋁-銅-鐵-鉻-鎳高熵合金納米顆粒的融化過程。

　　

  1. 顆粒在不同條件下的燒結過程：例如不同溫度，壓力 ，顆粒的大小，等等。

　　

　　

　　圖4：利用分子動力學模擬的銅銀納米顆粒及納米線在不同溫度下的燒結過程

　　

　　

  1. 焊接過程：例如, 鎳、鋁納米顆粒與Inconel 718合金的浸潤或者焊接過程

　　

　　圖5：利用分子動力學模擬的鎳納米顆粒在鎳基板上的浸潤過程以及焊接Inconel 718合金的過程

　

  1. 固相或液相擴散過程：例如θ’-Al2Cu沉積相在鋁合金中的擴散及生長，可計算擴散系數，擴散激活能等。

　　

　　

　　圖6：利用分子動力學模擬的θ′-Al2Cu在鋁合金中的擴散過程。