單晶銅材料主要應用到集成電路、二極管、三極管、半導體材料及芯片等,對單晶銅材料的裂紋擴展進行理論研究和分析,從而提高單晶銅材料的質量、穩(wěn)定性及使用壽命等,具有重要的理論及實際意義。以分子動力學為理論基礎,用LAMMPS軟件建立單晶銅構件的模型,在彎曲加載下,分子動力學模擬其裂紋擴展,并計算出系統(tǒng)的勢能、應力、起裂載荷。用OVITO軟件進行可視化處理得到模型變化圖,用ORIGIN繪圖軟件制圖得系統(tǒng)總勢能隨時間步的變化曲線。模擬時時通過大量試驗驗確定了合理的初始弛豫步數,初始載荷、加載弛豫步數和加載變量。結合勢能、應力、中心對稱參數等對模擬構形變化和得到的結果進行了分析,得到了相應的結論。先對單裂紋定長度的單晶銅構件加載過程進行弛豫模擬,并結合數值計算方法計算出了弛豫過程中的勢能、應力、中心對稱參數。對模擬構形變化和得到的參數進行分析得出結論。之后對其他量不變的條件下的不同裂紋長度的單晶銅構件的模擬,探究裂紋長度為0.5a-6a時的起裂載荷隨裂紋長度的變化。對其他量不變的條件下的不同裂紋寬度的單晶銅構件的模擬,探究裂紋寬度為0.5a-3a時的起裂載荷隨裂紋寬度的變化。分析了裂紋長度和寬度對...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1單裂紋長度為6a、寬度為0.5a的單晶銅模型

圖3-7加載弛豫步數為20000步時的勢能變化曲線時間步

圖3-3單晶銅模型弛豫前、后對比

-22-圖3-8加載弛豫步數為40000步時的勢能變化曲線時間步

圖3-4單晶銅模型弛豫勢能圖

圖3-9加載弛豫步數為80000步時的勢能變化曲線時間步

圖3-5單晶銅模型彎曲加載模型

從圖3-7、圖3-8中可以看出加載步數在20000步和40000步時，勢能非常不穩(wěn)定，變化劇烈。而圖3-9中可以看出勢能在加載弛豫步數為80000時，勢能要相對穩(wěn)定一些。從圖3-10中可以看出加載弛豫步數在100000步時，勢能穩(wěn)定。從圖3-11中....

本文編號：3975916