隨著信息和材料工程的飛速發(fā)展,新一代電子器件不斷被研制。其中,微/納電機(jī)系統(tǒng)最具有代表性。單晶銅作為納米材料結(jié)構(gòu)器件重要的組成材料,它在不同載荷方式下力學(xué)性能的強(qiáng)弱直接決定著新型電子器件的使用壽命。因此,本文運(yùn)用分子動(dòng)力學(xué)方法首先對(duì)尺寸為20a?20a?5a的單晶銅納米板進(jìn)行內(nèi)壓徑向方式加載。其次,對(duì)尺寸為20a?20a?20a的單晶銅納米立方體進(jìn)行三軸拉伸方式加載。最后,對(duì)尺寸為20a?20a?60a的單晶銅納米桿件進(jìn)行沖擊壓縮方式加載。并且分別對(duì)其力學(xué)性能的影響因素進(jìn)行了展開(kāi)討論。本文首先對(duì)單晶銅納米板進(jìn)行內(nèi)壓徑向加載時(shí),分別討論了徑向加載速率、溫度和晶向?qū)ζ淞W(xué)性能的影響。通過(guò)計(jì)算得到,增加內(nèi)壓徑向加載速率可使單晶銅納米板的力學(xué)性能變小。升溫可以導(dǎo)致單晶銅納米板力學(xué)性能減弱。內(nèi)壓徑向加載作用下具有不同晶向的單晶銅納米板力學(xué)性能大小關(guān)系為:[111]（29）[110]（29）[100]。其次,對(duì)單晶銅納米立方體進(jìn)行三軸拉伸加載時(shí),分別討論了孔洞缺陷、三軸拉伸加載速率、溫度和晶向?qū)ζ淞W(xué)性能的影響。通過(guò)計(jì)算得到,減小單晶納米銅立方孔洞缺陷尺寸和比表面積可提高其力學(xué)性能。應(yīng)變率的大小不... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 單晶銅納米結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用
    1.3 材料破壞的判定方法
        1.3.1 宏觀破壞的判定方法
        1.3.2 微觀破壞的判定方法
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 分子動(dòng)力學(xué)基本原理
    2.1 引言
    2.2 主要步驟和計(jì)算流程
    2.3 嵌入原子勢(shì)(EAM)勢(shì)函數(shù)
    2.4 求解運(yùn)動(dòng)方程方法
    2.5 初始條件設(shè)置
    2.6 應(yīng)力的計(jì)算方法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 內(nèi)壓徑向加載單晶銅納米板
    3.1 計(jì)算模型的建立
    3.2 徑向應(yīng)變率影響
    3.3 溫度影響
    3.4 晶向影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 三軸拉伸單晶銅納米立方
    4.1 計(jì)算模型的建立
    4.2 孔洞影響
        4.2.1 孔洞尺寸效應(yīng)
        4.2.2 相同孔隙率下不同孔洞形狀的影響
    4.3 應(yīng)變率影響
    4.4 溫度影響
    4.5 晶向影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 沖擊壓縮單晶銅納米桿
    5.1 基本算例
        5.1.1 計(jì)算模型的建立與計(jì)算
        5.1.2 沖擊波壓強(qiáng)和沖擊波速度計(jì)算
    5.2 沖擊活塞速率影響
    5.3 沖擊方向晶向影響
    5.4 空心缺陷尺寸影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Fe-1.24%Cu-0.62%Ni合金拉伸性能的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 劉珂,胡麗娟,馮炫凱,張巧鳳,高超,董海英,梁婉怡,謝耀平.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]孔洞和孿晶界對(duì)銀納米線形變行為聯(lián)合影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬（英文）[J]. 汪秀秀,趙健偉,余剛.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(09)
[3]沖擊波加載下單晶銅動(dòng)態(tài)破壞微觀過(guò)程的分子動(dòng)力學(xué)研究[J]. 雷潔紅,谷渝秋.  原子能科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[4]鎂合金MB2在高應(yīng)力三軸度下的拉伸破壞行為研究[J]. 賈東,莫軍,黃西成,胡文軍.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2016(01)
[5]Mechanical properties of copper nanocube under three-axial tensile loadings[J]. 楊在林,張國(guó)偉,羅剛.  Chinese Physics B. 2015(06)
[6]微納技術(shù)及微納機(jī)電系統(tǒng)(下)[J]. 鮑海飛.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2013(06)
[7]微納技術(shù)及微納機(jī)電系統(tǒng)(上)[J]. 鮑海飛.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2013(05)
[8]分子動(dòng)力學(xué)模擬的計(jì)算及應(yīng)用[J]. 趙慧霞,馬云霞,楊曉峰.  硅谷. 2012(04)
[9]徑向壓縮對(duì)Ni納米線結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響[J]. 張曉艷,周雨青,張海燕.  青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(02)
[10]沖擊加載下鋁中氦泡和孔洞的塑性變形特征研究[J]. 王海燕,祝文軍,鄧小良,宋振飛,陳向榮.  物理學(xué)報(bào). 2009(02)

博士論文
[1]金剛石材料逆向磨損去除加工的研究[D]. 許蓬子.吉林大學(xué) 2016
[2]金屬銅沖擊熔化機(jī)制與動(dòng)力學(xué)特性微觀模擬研究[D]. 何安民.中國(guó)工程物理研究院 2014

碩士論文
[1]基于分子動(dòng)力學(xué)的單晶銅納米線力學(xué)性能研究[D]. 崔利興.哈爾濱理工大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3207943