本書是一部關(guān)于金屬納米材料分子動力學(xué)模擬的研究專著，作者基于其近20年的研究基礎(chǔ)，深入淺出地介紹了分子動力學(xué)模擬在金屬納米材料中的應(yīng)用。本書內(nèi)容涵蓋了分子動力學(xué)軟件的開發(fā)、分子動力學(xué)模擬結(jié)果的分析方法、金屬納米材料穩(wěn)定性研究、金屬納米材料加工的分子動力學(xué)模擬、金屬納米材料的形變以及納米力學(xué)等方面的系統(tǒng)介紹。本書的亮點(diǎn)之一在于，作者在介紹金屬納米材料的形變時，詳細(xì)描述了納米材料的失效的統(tǒng)計(jì)研究方法，提出了化學(xué)納米工程學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理化學(xué)等新概念。同時將機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析等計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到材料分析中。本書是一部關(guān)于金屬納米材料分子動力學(xué)模擬的綜合性著作，對于深入了解分子動力學(xué)模擬在金屬納米材料中的應(yīng)用，以及對于研究納米材料的穩(wěn)定性、加工、形變和力學(xué)等方面具有一定的參考價值。
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國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目子課題負(fù)責(zé)人，國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃資助(973)成員之一，自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目負(fù)責(zé)人等
目錄
前言
第1章緒論001
1.1計(jì)算技術(shù)的發(fā)展及對材料研究的促進(jìn)001
1.2分子動力學(xué)模擬的意義004
1.3分子動力學(xué)與化學(xué)納米工程學(xué)008
第2章分子動力學(xué)基礎(chǔ)與分析方法014
2.1分子動力學(xué)基礎(chǔ)014
2.2大規(guī)模分子動力學(xué)模擬的分析方法039
第3章金屬納米材料的穩(wěn)定性050
3.1金屬納米線的自發(fā)伸縮振動050
3.2空心金屬納米球的穩(wěn)定性057
3.3空心納米球穩(wěn)定性與溫度的關(guān)系066
3.4本章小結(jié)073
第4章單晶金屬納米線的拉伸075
4.1金屬納米線表面原子與體相原子的互擴(kuò)散075
4.2金屬納米線的側(cè)面結(jié)構(gòu)對形變的影響082
4.3多晶面納米線的拉伸形變089
第5章金屬納米線的拉伸形變與斷裂106
5.1納米線拉伸形變與斷裂位置的不確定性106
5.2納米線長度對機(jī)械性質(zhì)和斷裂行為的影響117
5.3納米線截面尺寸對力學(xué)性質(zhì)和斷裂行為的影響128
5.4溫度對納米線力學(xué)性質(zhì)和斷裂行為的影響138
5.5晶體取向?qū){米線形變和斷裂分布的影響145
5.6本章小結(jié)157
第6章多晶金屬納米線的形變與斷裂160
6.1利用傅里葉變換研究銅雙晶納米線的斷裂行為160
6.2晶界對雙晶銅納米線形變和斷裂失效的影響168
6.3溫度對雙晶晶界融合的影響176
6.4多邊形多晶納米線的拉伸形變187
6.5本章小結(jié)201
第7章金屬納米材料中的孿晶界203
7.1多重孿晶界對納米線形變的影響203
7.2多晶面孿晶納米線216
7.3納米多重孿晶銅的形變222
7.4相交共格孿晶界對納米晶銅的硬化作用231
第8章金屬納米線的微結(jié)構(gòu)對形變的影響243
8.1銀納米線的中空結(jié)構(gòu)對形變的影響243
8.2球形中空缺陷與孿晶界的雙重作用252
8.3金屬納米線凸凹微結(jié)構(gòu)對初始形變的影響260
8.4本章小結(jié)268
第9章缺陷對納米線斷裂位置分布的影響270
9.1缺陷對納米線斷裂分布的影響270
9.2不同溫度下缺陷對納米線形變的影響279
9.3銀納米線初始結(jié)構(gòu)對拉伸形變和斷裂分布的影響288
9.4本章小結(jié)299
第10章納米線形變的初始缺陷分布與斷裂位置分布301
10.1樣本的統(tǒng)計(jì)特征及演化301
10.2初始滑移位置的統(tǒng)計(jì)分布與斷裂分布關(guān)系310
10.3應(yīng)變速率對斷裂和初始滑移分布相關(guān)性的影響324
10.4中空納米線的斷裂位置分布與初始滑移分布的關(guān)系335
第11章金屬納米線斷裂后的行為347
11.1金屬納米線斷裂與裂隙的動態(tài)演化347
11.2晶向?qū)︺y單原子線形成概率的影響355
11.3晶向和溫度對銅單原子線形成概率的影響361
第12章金屬納米線的扭轉(zhuǎn)376
12.1單晶納米線的扭轉(zhuǎn)形變376
12.2孿晶金屬納米線的拉伸與扭轉(zhuǎn)385
12.3核殼結(jié)構(gòu)金屬納米線的扭轉(zhuǎn)393
第13章金屬納米器件與納米工程405
13.1納米單晶簡支梁的形變405
13.2金空心納米球的壓縮411
13.3納米齒輪的分子動力學(xué)模擬417
13.4單晶銅切削過程的模擬423
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