摩擦磨损的分子动力学
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作者方亮
出版社机械工业
ISBN9787111726272
出版时间2023-06
装帧精装
开本其他
定价169元
货号1202900121
上书时间2024-06-11
商品详情
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目录
前言第1章绪论11.1分子动力学模拟的发展历史11.2分子动力学模拟的应用与意义21.3分子动力学模拟的发展趋势4参考文献6第2章分子动力学的原理与方法102.1分子动力学原理102.1.1N原子系统112.1.2Verlet算法122.1.3Velocity-Verlet算法122.1.4初始位置和速度132.1.5时间步长132.1.6总模拟时间142.1.7系综类型142.1.8温度和压力控制142.1.9能量最小化152.2分子间相互作用与势函数162.2.1对势162.2.2Morse势172.2.3SW势函数172.2.4Tersoff势函数182.2.5 EAM势函数192.3周期性边界条件202.4分子动力学模拟工具212.5缺陷的分析及可视化232.5.1缺陷的分析识别方法232.5.2可视化方法25参考文献25第3章纳米压入过程模拟283.1概论283.2纳米压入原理和试验283.3分子动力学模拟纳米压入过程373.3.1模拟方法383.3.2纳米力学行为及性能393.3.3塑性变形机理433.4单晶铜纳米压入的弹性回复行为463.4.1引言463.4.2分子动力学模型以及单晶铜力学参量473.4.3恒定速度加载条件下的弹性回复483.4.4恒定载荷速率加载条件下的弹性回复543.4.5单晶铜的蠕变和应力松弛现象603.4.6小结613.5单晶硅的纳米压入行为623.5.1相识别和表征方法623.5.2纳米压痕中单晶硅的相变653.6单晶纳米线的拉伸行为683.6.1引言683.6.2模型及方法693.6.3模拟结果70参考文献79目录第4章空气条件下纳米磨料磨损行为834.1概论834.2磨料磨损基本理论834.3空气条件下纳米尺度单晶铜的二体磨料磨损854.3.1单晶铜二体磨料磨损模型构建854.3.2单晶铜二体磨料磨损分子动力学874.4空气条件下纳米尺度单晶铜的三体磨料磨损974.4.1单晶铜三体磨料磨损的分子动力学模型974.4.2恒载下单晶铜的三体磨料磨损模型1024.4.3纳米椭球形磨料滚滑判据1044.4.4空气下单晶铜的纳米三体磨料磨损1114.5空气条件下纳米尺度单晶硅的磨料磨损1224.5.1单晶硅磨料磨损分子动力学模拟方法1224.5.2单晶硅磨料磨损行为1254.5.3单晶硅纳米磨料磨损时的塑性变形1304.5.4纳米磨料磨损中单晶硅的相变1314.5.5单晶硅相变的应力机理1364.5.6小结139参考文献140第5章含水膜条件下单晶铜纳米薄膜材料的磨损行为1435.1概论1435.2单晶铜含水膜的纳米压入行为1435.2.1引言1435.2.2模型与模拟方法1445.2.3水膜对单晶铜塑性变形的影响1455.2.4压入方式对单晶铜塑性变形的影响1515.2.5单晶铜应力松弛与弹性回复1585.2.6小结1635.3单晶铜含水膜的二体磨料磨损1635.3.1模型与模拟方法1635.3.2水膜对摩擦力的影响1655.3.3单晶铜表面形貌1675.3.4单晶铜塑性变形1705.3.5单晶铜磨损评价1735.3.6单晶铜单原子层磨料磨损机理1745.3.7小结1845.4单晶铜含水膜的三体磨料磨损1855.4.1引言1855.4.2模型与模拟方法1855.4.3磨料形状对单晶铜三体磨料磨损的影响1875.4.4载荷对单晶铜三体磨料磨损的影响1965.4.5驱动速度对单晶铜三体磨料磨损的影响2025.4.6小结2065.5含水膜的纳米三体磨料磨损理论模型2075.5.1引言2075.5.2含水条件下磨料运动方式的理论模型2085.5.3含水条件下磨料滚滑判据的讨论与分析2115.5.4弹性回复对磨料运动方式的影响2155.5.5多因素耦合的磨料滚滑判据2165.5.6小结217参考文献218第6章化学机械抛光过程的分子动力学2226.1概论2226.2SiO2/Si双层纳米材料的压痕行为2226.2.1引言2226.2.2小压痕下纳米压痕行为2236.2.3大压痕下纳米压痕行为2336.2.4压痕速度对SiO2/Si纳米材料的影响2446.2.5小结2536.3SiO2/Si双层纳米材料的蠕变及应力松弛行为2536.3.1引言2536.3.2蠕变行为2546.3.3应力松弛行为2646.3.4小结2706.4SiO2/Si双层纳米材料的摩擦磨损行为2716.4.1引言2716.4.2建模2726.4.3载荷及薄膜厚度对摩擦力的影响2736.4.4材料去除行为及表面质量分析2766.4.5磨料尺寸对摩擦磨损的影响2856.4.6磨料种类对磨损的影响2876.4.7SiO2磨料性质对摩擦磨损的影响2886.4.8去除模型2936.4.9小结294参考文献295第7章晶界对纳米多晶铜力学性能的影响3017.1概论3017.2基于多相场理论构建多晶体系3027.2.1多相场理论简介3027.2.2多晶铜晶粒生长模型3027.2.3三维多相场并行求解3047.2.4MD模拟方法及参数简介3067.3相场模型和规整多晶对比3087.3.1引言3087.3.2力学特性及变形行为对比分析3097.3.3晶界应力集中对比分析3107.3.4位错及HCP结构(SFs和TBs）对比分析3117.3.5不同晶粒尺寸下多晶铜膜的变形机制3137.3.6力学特性及变形行为3147.3.7孪晶对晶粒变形的影响3157.3.8孪晶与HCP结构(SFs和TBs）的相互作用3167.3.9小结3187.4不同应变率和温度下多晶铜变形机制3187.4.1引言3187.4.2不同应变率下力学特性及变形行为3197.4.3不同温度下力学特性及变形行为3237.4.4晶界活动对力学特性的影响3267.4.5变形机制及影响晶界活动的因素3277.4.6小结3327.5不同晶粒尺寸的三维多晶铜变形机制3337.5.1引言3337.5.2力学特性及晶界活动分析3347.5.3弹性阶段变形分析及晶界波动模型的提出3357.5.4塑性阶段的变形分析3427.5.5小结3467.6不同温度和应变率下三维多晶铜变形机制3467.6.1引言3467.6.2力学特性及晶界活动3477.6.3弹性模量的定量分析3507.6.4流变应力的定量分析3547.6.5小结3587.7预制孪晶的三维多晶铜变形机制3587.7.1引言3587.7.2力学特性及晶界活动3597.7.3变形机制的分析3617.7.4小结363参考文献363
内容摘要
本书采用分子动力学模拟的研究方法，对微装备、微制造领域的纳米摩擦和磨损问题进行了系统论述。其主要内容包括：绪论、分子动力学的原理与方法、纳米压入过程模拟、空气条件下纳米磨料磨损行为、含水膜条件下单晶铜纳米薄膜材料的磨损行为、化学机械抛光过程的分子动力学、晶界对纳米多晶铜力学性能的影响。本书主要应用LAMMPS大规模并行软件进行模拟计算，其中还涉及大量对位错理论、相变理论和相场方法的应用讨论，内容针对性强，可为解决微装备、微制造领域的纳米摩擦和磨损问题提供帮助。
主编推荐
1）本书采用分子动力学模拟的研究方法，对微装备、微制造领域的纳米摩擦和磨损问题进行了系统论述。2）主要内容包括：绪论、分子动力学的原理与方法、纳米压入过程模拟、空气条件下纳米磨料磨损行为、含水膜条件下单晶铜纳米薄膜材料的磨损行为、化学机械抛光过程的分子动力学、晶界对纳米多晶铜力学性能的影响。3）本书主要应用LAMMPS大规模并行软件进行模拟计算，其中还涉及大量对位错理论、相变理论和相场方法的应用讨论，内容针对性强，可为解决微装备、微制造领域的纳米摩擦和磨损问题提供帮助。
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