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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

作为三大材料之一的金属材料，在我们的生活中扮演了重要角色。从古至今，由于金属材料的优异性能以及金属资源的丰饶，使得对于金属材料的利用一直是研究的热点。

以往对于金属材料的研究是以大量的实验作为基础，通过不断的尝试在时间上积累大量经验，从而获得各种符合需求的材料。这种做法需要花费大量的时间、财力以及人力，造成了效率的低下和资源的浪费。而随着近代高性能计算机的崛起，使得我们可以利用量子力学,分子力学,蒙特卡洛,分子动力学等方法结合计算机技术研究分子性质,模拟分子的运动行为,进而研究分子群,原子簇,再到体材料的各种行为和相互作用，进而得出材料的宏观性能变化。

通过模拟计算，我们可以将一些不容易观察到的现象,或不可能观察的现象在计算机上形象地显现出来,有利于揭示一些物理过程和化学过程的本质；可以减少试验次数,帮助分析一些材料应用过程中可能出现的问题,进一步提高研究效率,减少成本；同时也促进了物理,化学,数学等理论科学的发展。

2. 研究的基本内容

1、改变体系单位长度上的晶胞数目的多少并计算，根据计算结果画出其应力应变曲线，通过对比其应力应变曲线的稳定度，来选出合适的单位长度上的晶胞数目，从而确定体系的大小；

2、在已经确定的体系下，改变温度，应变速率两个变量，通过对比不同数值下的计算结果，得出它们对力学性能的影响；

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：

先是改变单位方向上的晶胞数目，进行计算，把计算结果的第二列作为横坐标，第三列作为纵坐标在origin里画出函数图像，把图像较稳定时的晶胞数目作为合适的结果；然后在此晶胞数目所确定的体系下，不改变应变速率，从10k开始以80k作为间距改变温度参量到800k，计算结果并分析，利用ovito观察不同温度下的位错的产生与运动，同时分析温度对单晶铜力学性能的影响；最后同样在此体系下，不改变温度，从10⁹/s开始，以一个量级作为间隔改变应变速率参量到10¹²/s，计算结果并分析，利用ovito观察不同温度下的位错的产生与运动，同时分析应变速率对单晶铜力学性能的影响。

4. 参考文献

[1] 李卓谡等.分子动力学计算机模拟技术进展[j].机械管理开发，2008,24（2）:175

[2] 李丽荣等. 概述经典分子动力学模拟计算[j].热处理技术与装备，2012，33（1）：53-54

[3]文玉华等. 分子动力学模拟的主要技术[j].力学进展.2003,33（1）：71-72