铜的势函数检验和孪晶的塑性形变的分子动力学研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

金属铜作为一种重要的工程材料，具有优异的导电性、导热性和耐腐蚀性，广泛应用于电子、航空航天、建筑等领域。

然而，铜在塑性变形过程中易发生加工硬化，限制了其进一步应用。

孪晶作为一种重要的塑性变形机制，对材料的力学性能具有显著影响。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者对铜的塑性变形机制进行了大量的实验和理论研究。

实验方面，主要集中于观察孪晶的形核、长大过程，以及孪晶与位错、晶界等缺陷的交互作用。

理论研究方面，主要采用分子动力学、相场模拟等方法，研究孪晶的形成机制、演化规律以及对材料力学性能的影响。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将以铜为研究对象，利用分子动力学模拟方法，研究铜孪晶的塑性变形机制。

具体研究内容如下：1.铜的势函数检验：-选取几种常用的铜势函数，如嵌入原子势、morse势等。

-通过分子动力学模拟计算铜的晶格常数、弹性模量、熔点等基本物理性质。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析和分子动力学模拟相结合的方法，具体步骤如下：1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解铜孪晶塑性变形的最新研究进展，为本研究提供理论基础。

2.分子动力学模型建立：选择合适的势函数，构建含有孪晶结构的铜晶体模型。

对模型进行能量最小化和弛豫处理，消除模型中的应力集中，确保模型的合理性。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：1.系统地比较了不同势函数对铜孪晶塑性变形模拟的准确性和适用性，为后续研究提供参考。

2.揭示了温度和应变率对铜孪晶塑性变形机制的影响规律，为优化铜材料的力学性能提供理论指导。

3.结合分子动力学模拟和理论分析，从原子尺度揭示了铜孪晶塑性变形的微观机制，为深入理解铜的塑性变形行为提供新的视角。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 陈亮, 宋影伟, 刘晓, 等. 面心立方金属中孪晶界迁移的分子动力学模拟研究进展[j]. 力学进展, 2017, 47(2): 203-223.

[2] 孙鹏, 霍世伟, 孙志刚, 等. 纯铜在纳米压入过程中的变形机理[j]. 材料工程, 2018, 46(8): 141-147.

[3] 刘波, 李志明, 邓丽, 等. 基于分子动力学的金属材料塑性变形机制研究进展[j]. 力学学报, 2019, 51(4): 997-1015.