كود MATLAB لمحاكاة الديناميات الجزيئية لانزلاق طرف Ag

39

الوصف

وصف
في هذا المشروع ، أجرينا دراسة منهجية حول تأثيرات الحمل والسرعة ودرجة الحرارة باستخدام محاكاة الديناميكيات الجزيئية لطرف Ag ينزلق على ركيزة من النحاس. تم إجراء عمليات المحاكاة بسرعات منزلقة تبلغ 1 و 5 و 10 م / ث ، بمتوسط ​​إجهاد طبيعي يبلغ 0 و 100 و 200 و 300 و 400 و 500 ميجا باسكال ودرجات حرارة 10 و 100 و 200 و 300 و 400 كلفن.

تم فحص مكونات yx و yz لضغط القص للطرف والركيزة للحصول على صورة عالمية لخصائص الانزلاق اللاصق في منطقة التلامس. بعد ذلك ، تمت مناقشة آلية نقل الطاقة بإيجاز. ثم تم توضيح القيم المتوسطة والدنيا والقصوى لإجهاد القص كوظائف للسرعة والحمل ودرجة الحرارة.

لقد وجد أن متوسط ​​، الحد الأقصى والقيمة المطلقة لأدنى إجهاد القص تزداد مع سرعة الطرف ؛ انخفضت القيمة القصوى والمطلقة للحد الأدنى من إجهاد القص مع الضغط الطبيعي الأولي ؛ وباستثناء حالة نائية واحدة ، زاد متوسط ​​إجهاد القص مع زيادة درجة الحرارة. تمت دراسة تأثير درجة الحرارة هذا بشكل أكبر وتم تحديد أن درجة الحرارة تؤثر على إجهاد القص من خلال ثلاث آليات متنافسة: التنشيط الحراري ، وخشونة السطح ، ومسافة طرف الركيزة. بعد ذلك ، تم التحقيق أيضًا في انتشار الذرة كوسيلة لفهم تآكل المقياس الذري أثناء الانزلاق اللاصق في ظل ظروف تشغيلية مختلفة.

أخيرًا ، تم استخدام نظرية الخلع لشرح الانزلاق اللاصق. تم استخدام طريقة الجار المشترك (CNA) لإظهار البنية البلورية بالتناوب بين مكعب مركز الوجه (FCC) سداسي الشكل معبأ (hpc). تم قياس الإزاحة وإجهاد القص في منطقة التلامس لإظهار سبب وكيفية حدوث الانزلاق اللاصق.

1. تغيير الجانب من الحافة
تغير حجم الطرف في ثلاثة اتجاهات أثناء المحاكاة بسبب التمدد الحراري.

2. تحليل الخلع
تم استخدام الكود التالي لإخراج النسبة المئوية للذرات المخلوعة لمنطقة التلامس.

3. رسم توضيحي سهل الانزلاق بطبقات طرف
تم تقسيم الطبقة إلى 30 طبقة في اتجاه z. تم استخدام هذا الرمز لإظهار حركة الطرف لكل طبقة أثناء الانزلاق.

4. CNA
تم إجراء CNA بواسطة هذا الرمز. تم عرض النتائج ومتسقة مع تلك التي قام بها IMD.

5. إطالة حركة الحافة على الركيزة
تم استخدام الكود لتغيير الموقع الأولي لذرات الحافة لجعلها تتحرك لفترة أطول على الركيزة.

6. خشونة السطح
في هذا الجزء ، تم استخدام الكود لحساب خشونة السطح للسطح الخالي من الركيزة والسطح الخالي من الأطراف.

7. ذرات منتشرة
تم عرض الذرات المنتشرة بواسطة هذا الرمز على أنها ذرات حمراء.

8. توزيع خصلة القص
تم استخدام الكود لإظهار توزيع إجهاد القص في منطقة التلامس.

9. CNA من التوضيح IMD
يمكن أن يوضح الرمز CNA من IMD.

LIST OF REFERENCES

B. Luan, M. O. (2006). Contact of single asperities with varying adhesion: Comparing continuum mechanics to atomistic simulations. Phys. Rev. E74, 026111 , 1-17.
Bacon, D. H. (2001). Introduction to Dislocations.
Binquan Luan, M. O. (2005). The breakdown of continuum models for mechanical contacts. Nature , 929-932.
C.L. Cleveland, W. D. (1999). Melting of gold clusters. PHYSICAL REVIEW B60 , 5065-5077.
E. Gnecco, R. B. (2000). Velocity dependence of atomic friction. PHYSICAL REVIEW LETTERS , 1172-1175.
E. T. Lilleodden, J. Z. (2003). Atomistic simulations of elastic deformation and dislocation nucleation during nanoindentation. Journal of Mechanics and Physics of Solids 51 , 901-920.
Frank, F. C. (1951). Crystal dislocation.-Elementary concepts and definitions. Correspondence , 809-819.
Guangtu Gao, R. J. (2007). Atomic-scale friction on diamond: a comparison of different sliding directions on (001) and (111) surfaces using MD and AFM. Langmuir 23, 5394 , 5394-5405.
Haile, J. M. (1997). Molecular dynamics simulation Elementary methods.
Helio Tsuzuki, P. S. (2007). Stuctural characterization of deformed crystals by analysis of common atomic neighborhood. Computer Physics Communications 177, 518 , 518-523.

Izabela Szlufarska, M. C. (2008). Topical review Recent advances in single asperity nanotribology. J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 123001 , 1-39.
J. A. Harrison, C. T. (1992). Molecular-dynamics simulations of atomic-scale friction of diamond surfaces. Phys. Rev. B46 , 9700-9708.
J. Roth, F. G.-R. (2000). A molecular dynamics run with 5.180.116.000 particles. Int. J. Mod. Phys. C11, 317 , 317-322.
J. Stadler, R. M.-R. (1997). IMD: A software package for molecular dynamics studies on parallel computers. Int. J. Mod. Phys. C8 , 1131-1140.
J. Wang, R. H. (2008). Atomistic simulations of the shear strength and sliding mechanisms of copper-niobium interfaces. Acta Materialia 56 , 3109-3119.
J.D. Honeycutt, H. A. (1987). Molecular dynamics study of melting and freezing of small Lennard-Jones clusters. J.Phys. Chem. 91 , 4950-4963.
Juan A. Hurtado, K. K. (1999). Scale effects in friction of single-asperity contacts. I. From concurrent slip to single-dislocation-assisted slip. Proc. R. Soc. Lond A , 3363-3384.
Katsuyoshi Matsushita, H. M. (2005). Atomic scale friction between clean graphite surfaces. Solid State Communications 136 , 51-55.
Kaviany, M. (2008). Heat Transfer Physics. Cambridge: CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS.
Kraska Norbert Lummen, T. K. (2007). Common neighbor analysis for binary atomic systems. Modelling Simul. Mater. Sci. Eng. 15 , 319-334.
M. R. Sorensen, K. W. (1996). Simulations of atomic-scale sliding friction. Phys. Rev. B53 , 2101-2113.
M.H. Cho, S. D. (2005). Atomic scale stick-slip caused by dislocation nucleation and propagation during scratching of Cu substrate with a nanoindenter: a molecular dynamics simulation. Wear 259 , 1392-1399.
Martin D. Perry, J. A. (1995). Universal aspects of the atomic-scale friction of diamond surfaces. J. Phys. Chem. , 9960-9965.

Murray S. Daw, M. I. (1984). Embedded-atom method: Derication and application to impurities, surfaces, and other defects in metals. Phys. Rev. B29, 6443 , 6443- 6453.
P. L. Willams, Y. M. (2006). An embedded-atom potential for the Cu–Ag system. Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering14 , 817-833.
Qing Zhang, Y. Q. (2005). Atomic simulations of kinetic friction and its velocity dependence at Al/Al and a-Al2O3 interfaces. Phys. Rev. B72, 045406 , 1-12.
R. D. Arnell, P. B. (1991). Tribology Principles and Design Application. Springer.

Ruan, X. (2009). Microscale Heat Transfer. Classnote.
S. M. Foiles, M. I. (1986). Embedded-atom-method functions for the fcc metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and their alloys. Phys. Rev. B33, 7983 , 7983-7991.
S. Maier, Y. S. (2005). Fluctuations and jump dynamics in atomic friction experiments. PHYSICAL REVIEW B 72. 245418 , 1-9.
Vlad A.Ivanov, Y. M. (2008). Dynamics of grain boundary motion coupled to shear deformation: An analytical model and its verifiction by molecular dynamics. Phys. Rev. B 78, 064106 , 1-12.
W. Lee, C. L. (2006). Effect of temperature and strain rate on the shear properties of Ti–6Al–4V alloy. Proc. IMechE Vol. 220 Part C: J. Mechanical Engineering Science , 127-136.
Yifei Mo, K. T. (2009). Friction laws at the nanoscale. Nature, Vol457 , 1116- 1119.
Yue Qi, Y. T. (2002). Friction anisotropy an Ni(100)/(100) interfaces: Molecular dynamics studies. PHYSICAL REVIEW B 66, 085420 , 1-7.

الشحن على نطاق واسع في نظام التوزيع

 

نتائج محاكاة إرسال نقاط الوصول من مخازن الإخراج إلى كمبيوتر مضيف

https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_simulation

المراجعات

لا توجد مراجعات بعد.

كن أول من يقيم “كود MATLAB لمحاكاة الديناميات الجزيئية لانزلاق طرف Ag”

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

رمز المنتج: tmp2009010 التصنيفات: , الوسم: