利用Lammps进行金属材料机械性能的计算模拟

grab
Ø compute_modify extra
单向拉伸的计算模拟
三面周期
Ι
ΙΙΙ
ΙΙ
Z[111]
Y[1 10]
XΙV
Ι
XΙII
XΙI
X[ 1 12 ]
ΙV
构形图
应力应变曲线
主要的Lammps 命令: Ø displace_box Ø variable strain & stress Ø compute pressure (kinetic, virial)
利用Lammps进行 金属材料机械性能的计算模拟
周昊飞 gclxzhf04@gmail.com 浙江大学工程力学系
2011年4月14日
提纲
ØLammps应用举例
Ø纳米压痕 Ø裂纹扩展 Ø单向拉伸
Ø单向拉伸模拟的输入文件写法 Ø后处理方法
ØVMD ØAtomEye
纳米压痕的计算模拟
纳米压痕的载荷位移曲线和变形示意图
计算单拉时的输入文件写法
read_restart reset_timestep
./restart/relax.200000.restart 0
导入弛豫结果 重置时间步
记录应力和应变
单拉时系综的设置 位移加载，拉伸方向在每次弛豫过程中尺寸固定
计算单拉时的输入文件写法
输出应力和应变
循环位移加载，改变模拟盒子的尺寸
计算单拉时的输入文件写法
系综设定
有限温度下对系统进行弛豫（anneal at finite temperature） 0 K 时需用能量最小化方法进行弛豫 （minimize）
单位 边界条件 系统属性 构型文件
势函数类型 势函数文件
邻居原子列表
计算局部晶序
原子初始速度
单位步长 模拟总步数
各种输出量
后处理方法
ØVMD
– 读入pdb格式的文件，需要转格式（dump2pdb） – Window和linux下运行 – 窗口界面，操作方便
ØAtomEye
– 读入cfg格式的格式，可由lammps输出 – Linux系统下运行 – 无窗口界面 – 做动画较方便
R 压头
缺陷演化
周期
自由 基底材料
固定
周期
主要的Lammps 命令: Ø fix indent Ø variable depth & force Ø fix setforce
裂纹扩展的计算模拟
孪晶界密度对裂纹扩展的影响
grab
构形图
来自百度文库
主要的Lammps 命令:
Ø displace_atoms
Ø fix setforce
metal.data
Atomic (atom-ID atom-type x y z)
Metal: eam, lj, morse skin = 2.0
neighbor cutoff = force cutoff + skin
Last Build
Check = Yes N+M
直到条件满足才重建
立即重建 Check = No
local crystal structure
Temp
X
Y
Z
Press
how rapidly the temperature or the pressure is relaxed
rdf曲线
3.08
style = atom or cfg or dcd or xtc or xyz or image or local or custom read_restart ./restart/relax.200000.restart