Молекулярно-динамическое моделирование поведения системы железо-водород при деформировании

• Автор: Нагорных, Иван Леонидович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОДОРОДА С МЕТАЛЛАМР1

1.1. Диаграмма состояния системы Бе-Н

1.2. Адсорбция и диффузия водорода в металлах

1.3. Атомная декогезия в системах металл-водород

1.4. Локализованная пластичность в системах металл-водород

1.5. Выводы но главе 1

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ МЕТАЛЛ-ВОДОРОД

2.1. Определение межатомного взаимодействия в моделях
2.1.1. Потенциалы парного взаимодействия
2.1.2. Недостатки подходов, учитывающих только парное взаимодействие
2.1.3. Метод погруженного атома (ЕАМ) 3
2.1.4. Модифицированный метод погруженного атома
(МЕАМ)
2.1.5. Потенциал с угловой зависимостью (АЛР)
2.1.6. Расчет функций межатомного взаимодействия для системы Бе-Н
2.1.6.1. Подготовка потенциалов взаимодействия для однокомпонентных систем
2.1.6.2. Методика расчета взаимодействия Ре-Н
2.1.6.3. Расчет взаимодействия Бе-Н
2.2. Разработка программного комплекса

2.2.1. Некоторые особенности программных комплексов ЬАММРБ и МОЭЕАМ
2.2.2. Основные положения метода молекулярной динамики
2.2.2.1. Основные схемы интегрирования уравнений движения
2.22.2. Моделирование в приближении различных ансамблей
2.2.3. Разработка алгоритмов численного моделирования и программного пакета МООМР
2.2.3.1. Реализация алгоритмов метода молекулярной динамики
2.2.3.2. Снижение нагрузки на СРИ
2.2.3.3. Построение параллельных модулей с применением технологии ОрепМР
2.2.3.4. Тестовые расчеты
2.3. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВОДОРОДА НА ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ КРИСТАЛЛОВ ЖЕЛЕЗА
3.1. Исследование деформированных состояний в кристаллах аТе
3.1.1. Описание модели и методики вычислительного эксперимента
3.1.2. Результаты и обсуждение
3.2. Исследование влияния водорода на теоретическую прочность кристаллов а-Бе
3.2.1. Описание модели и методики вычислительного эксперимента

3.2.2. Результаты и обсуждение
3.3. Исследование влияния водорода на прочностные свойства кристалла а-Ре, содержащего объемный кристаллический дефект
3.3.1. Описание модели и методики вычислительного эксперимента
3.3.2. Результаты и обсуждение
3.4. Проверка адекватности БАМ приближения при получении диаграмм растяжения
3.5. Выводы по главе 3 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

где У
2>,(Д,)

- функция погружения атома зависящая от суммарной
электронной плотности в области расположения (погружения) / -го атома; функция погружения определяет многочастичное взаимодействие в металлической системе; (рц (Д) - энергия парного взаимодействия. Строгий
вывод выражения для энергии металлической системы (3) из ББТ можно найти в [82].
Каждый атом системы в данном случае рассматривается как примесь, погруженная в электронный газ, создаваемый остальными атомами системы, а энергия, необходимая для погружения, зависит от электронной плотности в точке погружения. Введенная таким образом функция погружения позволяет определить обменную и корреляционную энергии электронного газа металлической системы.
Смысл функции погружения может быть определен как энергия, необходимая для погружения одного атома в однородный электронный газ плотности р. Однако существуют инвариантные преобразования (см., например, [88]), позволяющие изменять функции выражения (3) с тем условием, что результирующие энергия и межатомные силы не изменятся.
В БАМ используются следующие приближения:
1 Функция электронной плотности одного атома является сферически симметричной функцией, зависящей только от расстояния между атомами. Данное приближение существенно ограничивает область применения БАМ и позволяет рассматривать только системы, в которых направленностью ковалентной составляющей в связи можно пренебречь.
2 Электронная плотность в области расположения (погружения) атома г определяется как линейная суперпозиция электронных плотностей
остальных атомов системы / рХДХ Данное приближение существенно

упрощает вычисление электронной плотности. В реальном твердом теле это,