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  2011, Vol. 32 Issue (5): 433-439    
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不同晶向金属纳米线拉伸力学性能分子动力学研究
鲁红权1,张俊乾2,范镜泓3
1. 上海大学上海市应用数学与力学研究所2. 上海市应用数学和力学研究所,上海大学3. 美国阿尔弗雷德大学工程学院
Molecular dynamics study of the tensile mechanical behavior of metallic nanowires with different orientation
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摘要 在经典等温分子动力学框架下,采用位移加载方式,准静态条件下数值模拟常温条件下金属纳米线的单向拉伸,研究了面心立方晶格(FCC)单晶金属纳米线的弹塑性力学性能。研究发现 <100>,<110>,<111>三个不同晶向纳米线拉伸时呈现不同的拉伸变形力学性能。其中<111>晶向拉伸有最高的屈服强度,<110>晶向屈服屈服最小,特别的是<100>晶向拉伸时屈服应变最大。由于不同的晶向对应纳米线的不同表面,三个晶向的纳米线拉伸呈现不同的应力应变关系曲线,变形过程中的局部结构具有不同的演化方式。分析了纳米单晶铜线的三个晶向拉伸表现不同的等效弹性刚度和屈服强度,讨论了相关的局部位错结构演化过程和与位错发射分解剪应力相关的纳米线塑性变形机理。
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关键词 分子动力学纳米线晶向拉伸力学性能    
Abstract:The mechanical properties and the extensional deformation of the single-crystalline Cu nanowires with FCC crystal lattice are analyzed. The elastic modulus and yield strength in three different directions of <100>, <110> and <111> are investigated by the quasi-static classic MD (Molecular dynamics) simulation of the nanowires under tension at room temperature. The discuss about the stress-strain relation and the tension -deformation mechanism of the nanowires, which in term of the structure evolution and the resolved shear stress,is carried out. It is found that the <111> Cu nanowires is highest in strength, while the <110> is worst, and the <100> is best in ductility, the <111> and <110> is similar poor Nanowires have different mechanical properties in different tensile directions
收稿日期: 2010-05-05     
:  O369  
通讯作者: 张俊乾   
引用本文:   
鲁红权;张俊乾;范镜泓. 不同晶向金属纳米线拉伸力学性能分子动力学研究[J]. , 2011, 32(5): 433-439.
链接本文:  
http://manu39.magtech.com.cn/Jwk_gtlxxb/CN/     或     http://manu39.magtech.com.cn/Jwk_gtlxxb/CN/Y2011/V32/I5/433
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