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利用基于紧束缚势(TB)的分子模拟方法研究了硅中90度部分位错双周期(DP)结构的运动特性.详尽描述了该结构的左弯结和右弯结在一个周期内的运动过程.利用共轭梯度(conjugate gradients:CG)法计算得到了DP结构中左、右弯结的形成能.另外,在弯结运动过程的基础上,利用NEB(nudged elastic band)方法计算出了左、右弯结在一个运动周期内的迁移势垒,并且发现Si中90度部分位错的运动主要受弯结迁移势垒的控制.最后,根据位错运动的活化能理论分别得到了决定90度部分位错运动的长位错段和短位错段的活化能. 相似文献
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采用分子动力学方法,分别模拟了完好的和含有缺陷的氮化硼纳米管的轴向压缩过程。原子间的相互作用采用Tersoff多体势函数来描述。结果表明,同尺寸的锯齿型氮化硼纳米管的临界轴向压缩强度高于扶手型氮化硼纳米管,这与碳纳米管的研究结果一致。发现纳米管的压缩强度,如临界轴向内力在低温下受温度影响明显,并且和应变率的大小有关。然而,应变率对纳米管的弹性变形没有影响。另外,还发现空位缺陷降低了纳米管的力学性能。与完好的纳米管相比,含有缺陷的纳米管轴向压缩强度对于温度的影响并不敏感。 相似文献
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压电介质二维边界积分方程中的基本解 总被引:8,自引:0,他引:8
由于压电介质的变形-电场耦合效应及压电响应的各向异性,使解析求解压电介质问题的工作变量十分复杂,若采用边界元数值方法求解,必须具备积分方程中的基本解,本文根据电磁场方程及连续介质力学的耦合性质论层出了二维无限域中分别在单位力及单位电荷载作用下的位移场,电势场、应力场和电位移场的解,从而确立了边界积分方程中所必需的八个基本解。 相似文献
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采用基于声子散射理论的Boltzmann-Peierls声子传输方程(BTE)和非平衡态分子动力学模拟(NEMD)方法研究了氮化硼纳米管(BNNT)的热输运性能.分析了BNNT的热力耦合效应,通过BTE与NEMD两种方法相结合,分析了温度和长度对BNNT热输运性能的影响,并应用量子修正扩大了NEMD的研究范围.结果表明:随着拉伸或压缩应变的增加,BNNT热输运性能均呈降低的趋势.通过计算声子态密度(PDOS)在理论上分析了以上结果,发现在拉伸状态下,声子模式的变化是决定BNNT热输运性能变化的主要因素;在压缩状态下,热导率变化是由于模型发生明显的屈曲变形引起的.在低温段,BNNT的热输运性能受量子效应影响最初有一个线性增加的过程,当温度超过一定值时,其开始显著地降低;当BNNT长度小于120nm时,随着长度的增加,其弹道性能逐渐减弱,但仍主要体现为弹道特征,其热导率(κ)与长度(L)基本满足κ∝Lα这一关系. 相似文献
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提出用外推逼近法计算复合型裂纹的应变能量释放率的新方法,闭合能计算时,采用逐点闭合的方法。避免了某些献中闭合能计算不能自治的缺点:“当沿经向闭合节点多于两上时,裂纹(脱层)前端节点力乘位移已计算了闭合能,中间点还要重复计算闭合能”,具体计算了DCB(双悬臂梁)试件并与理论解进行了比较,吻合度优于其他方法,同时,又计算了紧凑拉伸试件,三点弯曲试件,单边裂纹试件,均取得满意结果。与理论解比较。误差可控制在1%之内,此方法可以广泛用于类似复合材料脱层裂纹的断裂力学分析。 相似文献
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IntroductionTheresearchforcalculatingstrainenergyreleaserateisaveryimportanttaskforsolvingfracturemechanicsproblems.Inthepreviouscalculationforenergyreleaserate,externalforceworkwassubtractedbystrainenergy ,whichisthemethodoffreeenergy[1],thenodalforcesandnodaldisplacementsbetweentopandbottomsurfacesofcrackwasalsousedtocalculateenergyreleaserate[2 - 5 ].Theyarebothapproximatecalculations.Theformeriscomplex ,althoughtherearesomeadvisablefeaturesindefinition ,andawholecalculationforstrainenergy … 相似文献
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Si晶体中60°位错运动的分子动力学研究 总被引:2,自引:0,他引:2
在S i晶体中建立了60°位错偶极子模型并通过Parrinello-Rahm an方法施加剪应力,使用分子动力学方法研究了60°位错在不同的温度和剪应力作用下的运动特性。观察到了位错速度与剪应力成正比关系;而温度对位错速度的影响,随着外加剪应力的不同呈现出三种趋势:(1)低剪应力作用下,位错速度与温度成正比关系;(2)剪应力达到0.6GPa附近时,位错速度与温度呈反比关系,声子拖动效应开始起作用;(3)当剪应力达到2GPa时,位错速度稳定在某一特定值,不再明显随温度的变化而变化。 相似文献
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采用分子动力学方法,分别模拟完好的和含有缺陷的(7,7)扶手椅型氮化硼纳米管的轴向压缩过程.原子间的相互作用采用Tersoff多体势函数来描述.为验证结果的可靠性,同时针对(7,7)扶手椅型碳纳米管进行对比计算.结果表明,氮化硼纳米管的压缩失效模式同碳纳米管相同,均表现为管壁的局部屈曲.发现纳米管的压缩强度,如临界轴向内力在低温下受温度影响明显,并且和应变率的大小有关.然而,应变率对纳米管的弹性变形没有影响.另外,还发现空位缺陷降低了纳米管的力学性能.与完好的纳米管相比,含有缺陷的纳米管轴向压缩强度对于温度的影响并不敏感. 相似文献
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压电传感器和致动器都可以看成是一种复合材料层合板结构,由压电材料层和非压电(弹性)材料层交替铺设而成。对于这类任意铺设的层合板悬臂梁结构,我们推导出了表示力学变形与外加电场之间耦合效应的解析表达式。进而,又推导出了两类(一类为单层压电-弹性层,另一类为双层压电-弹性层)层合型悬臂梁结构机电耦合性能的解析公式。在该机电耦合模型中,包括了两个压电常数d211和d222。此外,还建立了含压电材料的有限元算式,进行了实验测量。最后,通过比较解析解(包括考虑了d222参数的理论值和没有考虑d222参数的理论值),实验值以及有限元计算结果,发现它们吻合得很好,而且考虑d222是十分必要的。 相似文献