資源描述：
《金屬銅沖擊熔化機制與動力學特性微觀模擬研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)分類號????．UDC?????密級????。編號?????中國工程物理研究院學位論文金屬銅韭蠢熔化扭劍點動杰學持性微燃研究何安民指導老師姓名??．囂纛盍?．焦玨究員??????申請學位級別??璃?．±??專業(yè)名稱．?理諗麴理?論文提交日期?????。論文答辯日期?????答辯委員會主席???????年月萬方數(shù)據(jù)Ph．D．DissertationMolecularDynamicsSimulationsontheMechanismsandDynamicPropertiesofMeltinginShockedCopperB
2、yHeAn．MinSupervisedbyProf．DuanSu—QingPrintedbyChinaAcademyofEngineeringPhysicsMay,2014萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明IIIIIIIIIIIIII!IllIIIIIIIIIIIlllIIY2907222本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，論文中除了特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或其它機構已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對本研究的啟發(fā)和所做的貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學位論文作者
3、簽名：徹影簽字日期：參節(jié)年婦扣日學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解并接受中國工程物理研究院研究生部有關保存、使用學位論文的規(guī)定，允許論文被查閱、借閱和送交國家有關部門或機構；同時授權中國工程物理研究院研究生部可以將論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其它復制手段保存論文。作者繇相老眇簽字日期：矽／中年婦鄉(xiāng)。日導師簽名：簽字日期：韋鵑去小訂鈔乏舷私圳萬方數(shù)據(jù)摘要基于分子動力學方法，針對不同沖擊條件下理想以及包含不同類型缺陷金屬銅的固．液相變行為開展了一系列數(shù)值模擬研究，詳細分析了金屬沖擊熔化
4、的熱力學特征以及微觀動力學過程；對金屬表面溝槽微射流以及射流破碎過程進行了模擬分析。主要研究內容包括：(1)基于JASMIN框架研制了針對短程相互作用勢模型的大規(guī)模并行分子動力學數(shù)值模擬程序平臺MOASP。嵌入了多種類型材料的兩體和多體作用勢模型，實現(xiàn)了不同系綜和邊界條件控制方法，發(fā)展了多種微結構分析和宏觀量統(tǒng)計分析方法。(2)研究了理想單晶銅沖擊熔化的臨界條件、動力學過程、宏觀統(tǒng)計特征以及對沖擊方向的依賴性。雖然沿不同沖擊方向，達到熱力學平衡的波后物質狀態(tài)落在相同的沖擊Hugoniot狀態(tài)上，但材料由初始沖擊壓縮狀態(tài)向熱力學
5、平衡態(tài)的演化路徑以及波后區(qū)域的微結構特征卻具有明顯差異。(3)研究了含納米孔洞金屬銅的固．液相變行為，采用吸收邊界條件實現(xiàn)了波后區(qū)域物質的長時演化。分析結果表明，沖擊作用下由于孔洞塌縮形成的熱點效應以及塌縮區(qū)域更高的無序度造成該區(qū)域在勻質熔化成核機制被激發(fā)之前首先發(fā)生局部熔化，根據(jù)沖擊強度的不同，局部熔化區(qū)域會再結晶或繼續(xù)發(fā)展。(4)分別研究了包含不同類型扭轉晶界雙晶銅的沖擊熔化行為，給出了晶界區(qū)域非均勻熔化成核與生長的臨界條件與動力學過程，發(fā)現(xiàn)波后晶界區(qū)域的熔化行為與初始晶界能密切相關。對于高能扭轉晶界，波后晶界區(qū)域在晶粒內
6、部勻質熔化成核之前首先發(fā)生局部熔化，隨著沖擊強度增加晶界區(qū)域發(fā)生整體的預熔化；而對于低能晶界，其熔化行為與理想單晶銅相似，波后晶界區(qū)域未呈現(xiàn)明顯的熔化傾向性。(5)研究了納米柱狀多晶銅的沖擊熔化行為，獲得了與沖擊方向無關的Hugoniot關系。詳細分析了多晶樣品從初始沖擊壓縮狀態(tài)向熱力學平衡態(tài)演化的動態(tài)過程、波后物質結構性質的變化特征以及對加載方向的依賴性。分析了多晶系統(tǒng)中沖擊波波陣面結構變化導致局部熱點的出現(xiàn)，進而誘發(fā)局部熔化與再結晶以及晶粒旋轉造成的晶界部分湮滅等現(xiàn)象。I萬方數(shù)據(jù)(6)分析了單晶銅從不同沖擊狀態(tài)下卸載時的固
7、．液相變行為，發(fā)現(xiàn)由于沖擊加載過程中，波后物質微結構性質的差異導致卸載熔化同樣呈現(xiàn)出明顯的各向異性。結合微結構與宏觀統(tǒng)計分析方法，給出了沿不同方向卸載時卸載熔化的的臨界條件，微觀動力學過程，對卸載波結構、卸載路徑的影響特征以及向樣品內部傳播的速度。(7)研究了沖擊作用下金屬表面溝槽微射流與射流破碎行為，給出了噴射系數(shù)以及射流頭部速度隨沖擊強度的變化規(guī)律；發(fā)展了團簇分析方法，統(tǒng)計分析了微射流破碎顆粒度分布特征，考察了沖擊強度以及溝槽尺寸效應對破碎顆粒度分布的影響；對具有典型表面形貌樣品的微射流形成與破碎行為進行了模擬分析。關鍵詞
8、：分子動力學，沖擊波，熔化，納米多晶萬方數(shù)據(jù)AbstractLarge-scalemoleculardynamicssimulationsareperformedtoexplorethesolid-liquidphasetransitionsinsinglecrystal，b
