| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 金属材料变形及失效的研究现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 宏观尺度下金属材料变形及失效的研究现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 微观尺度下的金属材料变形及失效的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.3 金属材料多尺度方法的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.1 多尺度方法的研究内容 | 第15页 |
| 1.3.2 多尺度方法的分类 | 第15-16页 |
| 1.3.3 多尺度方法的研究现状 | 第16-17页 |
| 1.4 本文选题依据及研究内容 | 第17-21页 |
| 1.4.1 本文选题依据 | 第17页 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 1.4.3 本文的创新点 | 第19-21页 |
| 2 基本计算理论及多尺度连接方法 | 第21-37页 |
| 2.1 分子动力学基本理论 | 第21-27页 |
| 2.1.1 牛顿运动方程数值积分算法 | 第21-23页 |
| 2.1.2 分子动力学模拟的系综 | 第23-25页 |
| 2.1.3 分子动力学模拟的势函数 | 第25-27页 |
| 2.2 分子动力学的表征技术 | 第27-29页 |
| 2.2.1 公共近邻分析方法 | 第27-28页 |
| 2.2.2 中心对称参数 | 第28页 |
| 2.2.3 应力应变曲线 | 第28-29页 |
| 2.3 第一性原理计算的相关理论 | 第29-33页 |
| 2.3.1 密度泛函理论 | 第29-30页 |
| 2.3.2 近似理论及方程 | 第30-32页 |
| 2.3.3 交换关联泛函计算 | 第32-33页 |
| 2.3.4 赝势方法 | 第33页 |
| 2.4 多尺度分析耦合区域连接方法 | 第33-37页 |
| 3 含有中心裂纹单晶铝纳米板变形及失效机理研究 | 第37-53页 |
| 3.1 引言 | 第37-38页 |
| 3.2 不同样本尺寸下纳米铝板的分子动力学模拟 | 第38-46页 |
| 3.2.1 模型及参数设定 | 第38-39页 |
| 3.2.1.1 模型的建立 | 第38-39页 |
| 3.2.2 结果与讨论 | 第39-45页 |
| 3.2.2.1 纳米铝板的力学性能 | 第39-41页 |
| 3.2.2.2 纳米铝板的缺陷演化过程 | 第41-44页 |
| 3.2.2.3 纳米铝板的相变现象 | 第44-45页 |
| 3.2.3 结论 | 第45-46页 |
| 3.3 不同应变率下纳米铝板的分子动力学模拟 | 第46-47页 |
| 3.3.1 结果与讨论 | 第46-47页 |
| 3.3.2 结论 | 第47页 |
| 3.4 不同裂纹长度下纳米铝板的分子动力学模拟 | 第47-50页 |
| 3.4.1 结果与讨论 | 第47-49页 |
| 3.4.2 结论 | 第49-50页 |
| 3.5 不同温度下下纳米铝板的分子动力学模拟 | 第50-51页 |
| 3.5.1 结果与讨论 | 第50-51页 |
| 3.5.2 结论 | 第51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 4 采用位移耦合原子区与连续介质区多尺度数值模拟研究 | 第53-65页 |
| 4.1 引言 | 第53页 |
| 4.2 多尺度模型 | 第53-54页 |
| 4.3 多尺度方法 | 第54-59页 |
| 4.3.1 宏观区与细观区应力边界条件的传递 | 第54-55页 |
| 4.3.2 细观有限元(FEM)区与离散原子分子动力学(MD)区的位移连接 | 第55-58页 |
| 4.3.3 离散原子区的分子动力学计算 | 第58-59页 |
| 4.4 结果与分析 | 第59-62页 |
| 4.4.1 应力强度因子 | 第59-60页 |
| 4.4.2 裂纹尖端的运动轨迹 | 第60-61页 |
| 4.4.3 纳米尺度区的裂纹扩展过程 | 第61-62页 |
| 4.5 结论 | 第62-63页 |
| 4.6 本章小结 | 第63-65页 |
| 5 基于第一性原理方法的金属材料分子动力学势函数探索 | 第65-79页 |
| 5.1 引言 | 第65页 |
| 5.2 计算模型与方法 | 第65-67页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第67-77页 |
| 5.3.1 元素占位和晶体结构 | 第67-68页 |
| 5.3.2 掺杂体系的力学性能 | 第68-71页 |
| 5.3.3 掺杂体系的稳定性 | 第71-77页 |
| 5.4 结论 | 第77-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-79页 |
| 6 结论与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 结论 | 第79-80页 |
| 6.2 展望 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81-83页 |
| 参考文献 | 第83-93页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 | 第93-94页 |
