1. 研究目的与意义（文献综述）

（1）论文的目的及意义：

镁及其合金近年来以其丰度高（约占地壳质量的2%，海水质量的0.14%）、密度低（密度为1.738g/cm3约为钢的2/9，钛的2/5，铝的2/3）、可铸性好、易回收等特性吸引了广泛的关注。我国更是世界上镁资源最丰富的国家，储量居世界首位，已探明的菱镁矿石保有储量30.09亿吨，约占世界探明储量的1/4，但我国的镁工业还处于相对落后阶段。随着新世纪的到来，国际国内镁产品市场开发应用空间进一步扩大，作为21世纪的“绿色”材料，镁资源将发挥更重要作用[1-3]。然而镁及其合金的应用因其较低的强度和延伸性受到极大的限制，而这都与它的初始形变机理相关，因此对镁及其合金变形的研究备受欢迎。镁的晶体结构为密排六方（hcp），结构符号a3，晶体塑性变形的两种主要方式为滑移和孪生。25℃时，晶格常数为a=0.32092nm，c=0.52105nm，c/a=1.633。对于hcp金属，主滑移面通常是它的基面，但密排程度随轴比（c/a）值的变化而变化，当c/alt;1.638时，基面不再是唯一的密排面，{10-10}棱柱面或棱锥面{10-11}具有相同的密排程度，甚至超过基面。一般来说，晶体滑移方向不随晶体温度和成分而变化，滑移面却随温度和成分的不同有所变化，室温下镁的主要滑移面还是基面。因此探究基面层错对镁的变形行为和力学性能的影响显得尤为重要。

（2）国内外研究现状分析：

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容：用lammps 结合合适的作用势，模拟含有不同比例基面层错的金属镁在单向载荷作用下的变形过程，分析应力-应变曲线及材料内部缺陷的形成、演化过程。充分考虑基面层错比例对屈服应力、流动应力及微观变形机理的影响。

（2）技术方案和路线：

本文将研究不同比例基面层错对金属镁拉伸行为的影响。镁的完美晶格排列方式为...ababab...。首先将对完美排列下的圆柱模型拉伸（沿轴线方向），获得基本性能作为参考；抽出处于a位置的一层原子后，新的晶格排布方式为...ababbaba，进行拉伸并分析相应的缺陷演化过程和材料性能发生的转变；添加一原子层后形成的堆垛序列为...ababaabab...，在同样的模拟条件下获取另一组结果；再分别从模型中抽出两层、三层原子以模拟单一层错不同占比的影响，然后将按不同的比例将两种层错混合形成新的模型进行模拟，并获得相应结果，然而这些实验结果描述的都是在c轴（模型轴线方向）载荷下的力学特征和行为。相当于这部分结果只考虑层错比例的影响，为获得更全面的结果，我们还需要改变载荷的方向并按照相同的条件进行另一套模拟，沿模型径向施加载荷获取相应的实验结果。综上，可从载荷方向上将模拟分两部分（径向和轴向），对每一部分按不同层错比例建立模型加载，分别分析相应模拟的应力-应变曲线以及模型内部缺陷的形成、演化过程。

3. 研究计划与安排

1-2周 查阅镁合金研究相关文献并翻译指定文献；

3周 撰写开题报告；

4-5周 学习相关理论知识及软件应用， 建立初始模型，进一步熟悉软件

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张津, 章宗和. 镁合金及应用 [m]. 化学工业出版社, 2004.

[2] 祁庆琚,刘勇兵,杨晓红.镁合金的研究及其在汽车工业中的应用与展望[j].汽车工程,2002,24(2) 94-101.

[3] lu k, the future of metals[j]. science, 2010, 328(5976): 319-20.