氢在钛晶体中作用的第一原理计算和分子动力学模拟研究
| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-15页 |
| 第1章 绪论 | 第15-36页 |
| ·课题背景及研究的目的和意义 | 第15页 |
| ·钛合金热氢处理技术研究历程 | 第15-18页 |
| ·氢在钛及钛合金中的行为和作用机理 | 第18-26页 |
| ·氢在钛中的存在形式及特性 | 第18-20页 |
| ·氢在钛及钛合金中溶解与扩散 | 第20-23页 |
| ·氢在钛及钛合金中的作用机理 | 第23-26页 |
| ·氢致热塑性机理的研究现状 | 第26-30页 |
| ·第一原理计算方法及其在材料科学中的应用 | 第30-33页 |
| ·第一原理方法特点 | 第30-31页 |
| ·第一原理赝势法在材料研究领域的应用 | 第31-32页 |
| ·第一原理方法的局限性 | 第32-33页 |
| ·分子动力学模拟方法在材料研究中的应用 | 第33-35页 |
| ·固体扩散和相变的分子动力学模拟 | 第33-34页 |
| ·位错运动行为的分子动力学模拟 | 第34页 |
| ·氢在金属中作用的分子动力学模拟 | 第34-35页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第35-36页 |
| 第2章 理论模型与计算方法 | 第36-50页 |
| ·第一原理计算方法 | 第36-44页 |
| ·密度泛函理论 | 第36-41页 |
| ·赝势方法 | 第41-42页 |
| ·平面波基组 | 第42-43页 |
| ·k点取样方法 | 第43-44页 |
| ·分子动力学模拟方法 | 第44-50页 |
| ·分子动力学方法基本原理 | 第44-45页 |
| ·等温与等压过程分子动力学模拟 | 第45-47页 |
| ·周期边界条件 | 第47-48页 |
| ·原子间势函数模型 | 第48-50页 |
| 第3章 钛-氢晶体中氢原子占位的第一原理计算 | 第50-77页 |
| ·引言 | 第50页 |
| ·晶体结构模型 | 第50-51页 |
| ·计算方法和计算参数 | 第51-58页 |
| ·计算方法 | 第51-52页 |
| ·计算参数 | 第52-58页 |
| ·计算结果与讨论 | 第58-75页 |
| ·α-Ti和β-Ti晶体结构和结合能 | 第58-59页 |
| ·α-Ti-H晶体中氢原子的占位 | 第59-62页 |
| ·β-Ti-H晶体中氢原子的占位 | 第62-64页 |
| ·氢对α-Ti晶体电子结构的影响 | 第64-70页 |
| ·氢对β-Ti晶体电子结构的影响 | 第70-75页 |
| ·本章小结 | 第75-77页 |
| 第4章 钛-氢体系的EAM作用势模型 | 第77-90页 |
| ·引言 | 第77页 |
| ·嵌入原子法模型 | 第77-78页 |
| ·钛-氢体系的EAM模型 | 第78-82页 |
| ·钛-氢晶体的结构和能量的分子动力学模拟 | 第82-88页 |
| ·晶体结构模型 | 第82-83页 |
| ·计算方法 | 第83页 |
| ·α-Ti-H晶体的结构和能量性质 | 第83-86页 |
| ·β-Ti-H晶体的结构和能量性质 | 第86-88页 |
| ·本章小结 | 第88-90页 |
| 第5章 钛-氢晶体中的原子扩散性质 | 第90-122页 |
| ·引言 | 第90页 |
| ·氢原子在α-Ti-H晶体中的扩散性质 | 第90-97页 |
| ·扩散模型与计算方法 | 第90-93页 |
| ·计算结果与讨论 | 第93-97页 |
| ·氢原子在β-Ti-H晶体中的扩散性质 | 第97-103页 |
| ·扩散模型与计算方法 | 第97-98页 |
| ·计算结果和讨论 | 第98-103页 |
| ·氢对α-Ti-H晶体中钛原子自扩散性质的影响 | 第103-111页 |
| ·扩散模型与计算方法 | 第103-105页 |
| ·计算结果与讨论 | 第105-111页 |
| ·氢对β-Ti-H晶体中钛原子自扩散性质的影响 | 第111-121页 |
| ·扩散模型与计算方法 | 第111-112页 |
| ·计算结果与讨论 | 第112-121页 |
| ·本章小结 | 第121-122页 |
| 第6章 钛-氢晶体的弹性性质 | 第122-138页 |
| ·引言 | 第122页 |
| ·钛-氢晶体弹性性质的第一原理计算 | 第122-128页 |
| ·晶体结构模型 | 第122页 |
| ·计算方法和计算参数 | 第122-125页 |
| ·氢对α-Ti晶体弹性模量的影响 | 第125-127页 |
| ·氢对β-Ti晶体弹性模量的影响 | 第127-128页 |
| ·钛-氢晶体弹性性质的分子动力学模拟 | 第128-137页 |
| ·晶体结构模型和计算方法 | 第128-129页 |
| ·氢对α-Ti晶体弹性模量的影响 | 第129-134页 |
| ·氢对β-Ti晶体弹性模量的影响 | 第134-137页 |
| ·本章小结 | 第137-138页 |
| 第7章 钛-氢晶体力学性质的分子动力学模拟 | 第138-150页 |
| ·引言 | 第138页 |
| ·钛-氢晶体拉伸力学性质的分子动力学模拟 | 第138-144页 |
| ·晶体结构模型和计算方法 | 第138-139页 |
| ·氢对α-Ti晶体拉伸力学性质的影响 | 第139-141页 |
| ·氢对β-Ti晶体拉伸力学性质的影响 | 第141-144页 |
| ·钛-氢晶体剪切力学性质的分子动力学模拟 | 第144-149页 |
| ·晶体结构模型和计算方法 | 第144页 |
| ·氢对α-Ti晶体剪切力学性质的影响 | 第144-147页 |
| ·氢对β-Ti晶体剪切力学性质的影响 | 第147-149页 |
| ·本章小结 | 第149-150页 |
| 结论 | 第150-152页 |
| 参考文献 | 第152-164页 |
| 附录 | 第164-165页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及其它成果 | 第165-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |
| 个人简历 | 第169页 |
