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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：飞秒激光下镍基合金的分子动力学模型的力学分析方法，用lammps软件建模生成Ni单晶晶胞，再生成Ni3Al原子晶胞；利用晶格错配原理，将Ni原子单晶晶胞与Ni3Al晶胞合并，生成Ni‑Ni3Al晶胞；将单个Ni‑Ni3Al晶胞沿x、y、z方向扩展成Ni‑Ni3Al超胞体系；基于Ni‑Ni3Al超胞体系，运用比尔朗博定律实现飞秒激光加载与超胞体系相互作用，得到飞秒激光与Ni‑Ni3Al超胞相互作用模型；计算并输出温度、应力分布图以及模型轨迹；获得激光加载过程中位错、微观结构的演变过程，位错、微观结构的信息；本发明能够用于研究飞秒激光作用下材料位错及微观结构的演化以及力学性能，具有建模过程简单，结构合理稳定，与实际模型更为接近的特点，对于飞秒激光与镍基合金相互作用研究具有仿真和指导意义。

主权项：1.飞秒激光下镍基合金的分子动力学模型的力学分析方法，包括以下步骤：1参数设置：用lammps软件建模，所有模型原子采用金属原子metal单位，空间维度设置为三维，采用周期性边界条件，设置近邻参数、时间步长和迭代步长；2生成Ni单晶晶胞：在lammps软件中，利用in文件生成fcc结构的Ni原子单晶晶胞，将单晶Ni晶胞文件生成为Ni.data，设定原子的相对原子质量；3生成Ni3Al晶胞：在lammps软件中，利用in文件生成fcc结构的Ni3Al原子晶胞，将单晶Ni3Al晶胞文件生成为Ni3Al.data，设定原子的相对原子质量；4建立Ni-Ni3Al模型：利用晶格错配原理，将Ni原子单晶晶胞与Ni3Al晶胞合并，生成Ni-Ni3Al晶胞；5建立Ni-Ni3Al超胞：在lammps软件中，用replicate命令将单个Ni-Ni3Al晶胞沿x、y、z方向扩展成Ni-Ni3Al超胞体系；6在lammps软件中，基于Ni-Ni3Al超胞体系，结合Ni-Al合金势函数，超胞体系在NPT系综下达到稳定的平衡态，运用比尔朗博定律实现飞秒激光加载与超胞体系相互作用，得到了飞秒激光与Ni-Ni3Al超胞相互作用模型；利用dump命令结合Ovito，计算并输出温度、应力分布图以及模型轨迹；采用dump命令输出模型信息，获得激光加载过程中位错、微观结构的演变过程，位错、微观结构的信息。

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