| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 引言 | 第12-13页 |
| 1.2 纳米层状结构材料 | 第13-20页 |
| 1.2.1 概述 | 第13-15页 |
| 1.2.2 研究现状 | 第15-20页 |
| 1.3 研究意义 | 第20-21页 |
| 1.3.1 B1结构晶体的塑性变形机理 | 第20-21页 |
| 1.3.2 孪晶界强化机理和晶粒尺寸效应 | 第21页 |
| 1.4 MD模拟方法简介 | 第21-29页 |
| 1.4.1 基本原理 | 第21-22页 |
| 1.4.2 运动方程的数值求解 | 第22-24页 |
| 1.4.3 边界条件 | 第24-25页 |
| 1.4.4 势函数 | 第25-26页 |
| 1.4.5 系综(Ensemble) | 第26-27页 |
| 1.4.6 微结构分析方法 | 第27-29页 |
| 1.5 本文研究目的和主要内容 | 第29-32页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第29页 |
| 1.5.2 主要内容 | 第29-32页 |
| 2 势函数参数的确定和滑移系的预测 | 第32-50页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 势函数简介 | 第32-37页 |
| 2.2.1 对势 | 第32-33页 |
| 2.2.2 多体势 | 第33-37页 |
| 2.3 V-N的势参数确定及验证 | 第37-43页 |
| 2.3.1 确定势参数的常用方法 | 第37页 |
| 2.3.2 V-N体系势参数的确定 | 第37-40页 |
| 2.3.3 VN的MEAM势参数的验证 | 第40-43页 |
| 2.4 预测滑移系 | 第43-48页 |
| 2.4.1 广义层错能 | 第43页 |
| 2.4.2 预测滑移系 | 第43-48页 |
| 2.5 本章小结 | 第48-50页 |
| 3 塑性变形机理 | 第50-72页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 全位错滑移 | 第50-57页 |
| 3.2.1 模型与模拟细节 | 第50-51页 |
| 3.2.2 VN(001)压痕的变形机理 | 第51-55页 |
| 3.2.3 粘附能和层错能 | 第55-56页 |
| 3.2.4 小结 | 第56-57页 |
| 3.3 不全位错滑移与孪生 | 第57-63页 |
| 3.3.1 模型及模拟细节 | 第57-58页 |
| 3.3.2 F-h曲线 | 第58-59页 |
| 3.3.3 微结构分析 | 第59-60页 |
| 3.3.4 孪生机理 | 第60-63页 |
| 3.3.5 小结 | 第63页 |
| 3.4 VN(111)的面内各向异性 | 第63-70页 |
| 3.4.1 模型与模拟细节 | 第64-65页 |
| 3.4.2 弹性变形 | 第65-67页 |
| 3.4.3 面内各向异性 | 第67-69页 |
| 3.4.4 小结 | 第69-70页 |
| 3.5 本章小结 | 第70-72页 |
| 4 初始塑性和位错环 | 第72-96页 |
| 4.1 引言 | 第72页 |
| 4.2 VN{001}压痕的初始塑性和位错环 | 第72-82页 |
| 4.2.1 模型与模拟细节 | 第72-73页 |
| 4.2.2 力-深度(F-h) 曲线和缺陷 | 第73-75页 |
| 4.2.3 初始位错形核 | 第75-78页 |
| 4.2.4 四种位错环的形成 | 第78-81页 |
| 4.2.5 小结 | 第81-82页 |
| 4.3 VN{111}与VN{110}压痕的初始塑性和位错环 | 第82-92页 |
| 4.3.1 模型与模拟细节 | 第82-83页 |
| 4.3.2 结果分析 | 第83-86页 |
| 4.3.3 初始塑性变形机理 | 第86-89页 |
| 4.3.4 位错环的形成机理 | 第89-92页 |
| 4.3.5 小结 | 第92页 |
| 4.4 Thompson四面体在VN中的应用 | 第92-95页 |
| 4.4.1 {001}压痕 | 第93-94页 |
| 4.4.2 {111}压痕 | 第94页 |
| 4.4.3 {110}压痕 | 第94-95页 |
| 4.5 本章小结 | 第95-96页 |
| 5 孪晶界的强化作用 | 第96-134页 |
| 5.1 引言 | 第96-97页 |
| 5.2 单轴拉伸/压缩 | 第97-105页 |
| 5.2.1 模型与模拟细节 | 第97-98页 |
| 5.2.2 孪晶界的稳定性 | 第98-99页 |
| 5.2.3 拉伸响应和失效 | 第99-102页 |
| 5.2.4 压缩响应和失效 | 第102-105页 |
| 5.2.5 小结 | 第105页 |
| 5.3 强/弱化机理，位错与孪晶界的反应 | 第105-116页 |
| 5.3.1 模型和模拟细节 | 第106-107页 |
| 5.3.2 载荷-压深曲线 | 第107-109页 |
| 5.3.3 强/弱化机理分析 | 第109-112页 |
| 5.3.4 与孪晶界相关的反应 | 第112-116页 |
| 5.3.5 小结 | 第116页 |
| 5.4 孪晶厚度的影响 | 第116-131页 |
| 5.4.1 不同孪晶界元素和孪晶厚度的影响 | 第116-124页 |
| 5.4.2 硬度与孪晶厚度的关系 | 第124-131页 |
| 5.4.3 小结 | 第131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-134页 |
| 6 纳米多晶VN的力学性能 | 第134-156页 |
| 6.1 引言 | 第134页 |
| 6.2 应变率效应及拉压不对称性 | 第134-142页 |
| 6.2.1 模型与模拟细节 | 第134-135页 |
| 6.2.2 结果分析 | 第135-136页 |
| 6.2.3 应变率效应 | 第136-141页 |
| 6.2.4 拉压不对称性 | 第141-142页 |
| 6.2.5 小结 | 第142页 |
| 6.3 纳米多晶VN的尺寸效应 | 第142-153页 |
| 6.3.1 模型与模拟细节 | 第143页 |
| 6.3.2 结果分析 | 第143-147页 |
| 6.3.3 弹性性质对d的依赖性 | 第147-150页 |
| 6.3.4 非弹性性质对晶粒尺寸d的依赖性 | 第150-153页 |
| 6.3.5 小结 | 第153页 |
| 6.4 本章小结 | 第153-156页 |
| 7 总结与展望 | 第156-160页 |
| 7.1 结论和创新点 | 第156-157页 |
| 7.2 工作展望 | 第157-160页 |
| 致谢 | 第160-162页 |
| 参考文献 | 第162-178页 |
| 附录 | 第178-182页 |
| A：作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第178-181页 |
| A1：第一作者论文 | 第178-179页 |
| A2：通讯作者论文 | 第179页 |
| A3：非一作非通讯作者论文 | 第179-181页 |
| B：作者在攻读学位期间参加的科研项目 | 第181-182页 |
| C：作者在攻读学位期间获得的主要奖励 | 第182页 |