金属纳米杆弹性模量的直接原子计算

金属学报, 2002, 38(11): 1219-1222. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2002.11.017

金属纳米杆弹性模量的直接原子计算

吴恒安 ^1, , 王秀喜 ^2, , 倪向贵 ^3, , 王宇 ^4,

1.中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室,合肥,230026

2.中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室,合肥,230026

3.中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室,合肥,230026

4.中国科学技术大学材料力学行为和设计重点实验室,合肥,230026

基金项目: 国家自然科学基金(10172081)

关键词：分子动力学 , 纳米杆 , 弹性模量 , 应变刚化

DIRECT ATOMISTIC COMPUTING ON THE ELASTIC MODULUS OF METAL NANOROD

用直接原子计算(分子动力学)的方法来模拟金属纳米杆的拉伸实验,得到纳米杆单向拉伸屈服前的真应力-应变曲线.金属单晶纳米杆屈服前的最大弹性应变约为0.11,应力应变关系表现为非线性弹性,拉伸模量随应变增大而提高,表现为明显的"应变刚化"行为.分析了产生这一现象的原因,主要是尺寸微小,内部无缺陷,弹性变形机理为晶格常数变化,而原子间相互作用势函数导数为增函数.小尺寸和表面效应也是导致纳米杆应变刚化的原因.

参考文献

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