轴向拉伸下氮化钛纳米杆变形机制及力学性能的分子动力学研究  

MOLECULAR DYNAMICS STUDY ON DEFORMATION MECHANISM AND MECHANICAL PROPERTIES OF TIN NANOROD UNDER AXIAL TENSILE

作　　者：贾慧灵[1,2] 李梅[1,3] 李沼希 刘学杰[2] 

机构地区：[1]北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029 [2]内蒙古科技大学机械工程学院,包头014010 [3]内蒙古科技大学材料与冶金学院,包头014010

出　　处：《固体力学学报》2014年第6期509-516,共8页Chinese Journal of Solid Mechanics

基　　金：国家杰出青年基金项目(51025416);教育部创新团队项目(IRT1065);内蒙古自治区高等学校科学技术研究项目(NJZY14169)资助

摘　　要：论文使用分子动力学软件包lammps并采用第二近邻改进型嵌入原子法(2NN MEAM)模拟了单晶氮化钛纳米杆的轴向拉伸破坏过程,分析了分别沿[100]、[111]晶向的不同截面尺寸、不同拉伸应变率、不同温度下的氮化钛纳米杆的力学性能,详细描述了氮化钛纳米杆拉伸变形过程.研究发现,拉伸晶向、截面尺寸、拉伸应变率及温度均会对TiN纳米杆的拉伸变形过程及屈服强度、弹性模量等力学性能产生不同程度的影响.不同拉伸条件下的氮化钛纳米杆的拉伸过程均包括弹性变形、塑性变形与断裂阶段.The software package lammps based on molecular dynamic with Modified Embedded-Atom Method （2NN MEAM） is used to simulate the tensile fracture behavior of single crystal TiN nanorod. The mechanical property of TiN with different cross sections is analyzed under different strain rates and differ ent temperatures along[100], [111] directions. The tensile process is described in detail. The study has found that the tensile direction, cross section size, tension strain rate and temperature all have different effects on the tensile process, yield stress, elastic modulus of TiN nanorod. Under different tension condi tion, the tensile process of TiN nanorod all contains elastic deformation, plastic deformation and fracture stage.

关 键 词：氮化钛纳米杆 拉伸 分子动力学 屈服强度 弹性模量 

分 类 号：TQ134.11[化学工程—无机化工] TB383.1[一般工业技术—材料科学与工程]