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申请/专利权人：鞍钢集团北京研究院有限公司
摘要：本发明涉及一种基于热力学计算的析出相体系分子动力学建模方法，本发明通过将热力学计算与分子动力学模拟相结合，能够通过分子动力学模拟更好地揭示体系中析出相的成分、大小以及取向分布对体系中微观缺陷演化及宏观力学性能的影响规律，可以使得分子动力学模拟更贴近实际材料，可以更加细致地研究析出相颗粒和各种微观组织缺陷的相互作用及其对体系各种性能指标的影响，为材料的设计和优化提供更加有力的支持。因此，本发明具有广泛的应用前景和重要的实用价值。
主权项：1.一种基于热力学计算的析出相体系分子动力学建模方法，其特征在于，该建模方法是将热力学计算与分子动力学模拟相结合，具体方法包括以下步骤：1根据所模拟材料体系的成分和温度，通过热力学软件计算该温度下材料处于热力学平衡态时的基体相和析出相的成分和体积分数；2根据热力学计算结果，建立合金材料双相模型，将每个析出相颗粒简化为球形，设计基体相中存在2种直径的析出相颗粒，2种析出相颗粒直径分别为D1和D2，且D2D1，根据两种析出相颗粒的直径、体积比和体系大小，计算体系中两种直径的析出相颗粒的个数分别为N1和N2；3在基体相中随机生成N1+N2个点，并保证各点的距离均不小于体系中最大析出相颗粒的直径D2，防止各析出相颗粒发生重叠；4依次在基体相中N1+N2个点的位置，以该点为球心，挖掉直径为Di的基体相，Di＝D1或Di＝D2，并填入直径为Di的析出相颗粒，保证最终体系中最终有N1个直径为D1的析出相颗粒和N2个直径为D2的析出相颗粒；5基体相和析出相颗粒的制作方法为:基体相和析出相的模型均为在单质或化合物单晶模型的基础上，根据热力学成分对其中的某些原子进行随机置换或在间隙位置直接插入原子；基体相和析出相的固溶体模型建立后均需在相应的温度进行分子动力学弛豫来消除热应力；对于析出相颗粒，还需要在建立好的足够大的立方体析出相模型中，挖出直径为Di的球形析出相颗粒，可根据模拟需求将析出相颗粒沿x、y、z三个方向随机旋转不同的角度，使得每个析出相颗粒的取向不同；6对建立的分子动力学模型进行弛豫。
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