基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，包括以下步骤：建立OKMC区域事件速率表格；对于给定的界面，确定LKMC区域半径；建立LKMC格点与缺陷态之间的映射；建立LKMC区域不同缺陷态之间跃迁速率表格；扩大计算模型内速率表格；建立OKMC与LKMC过渡区域速率表格并进行速率处理；建立LKMC区域缺陷团簇事件速率表格并进行速率处理；对于不同区域的事件，调用相应的速率，选择、执行事件。本发明专利技术通过杂化LKMC和OKMC方法，对晶界不同区域采用对缺陷性质具有不同分辨率的计算方法，能够实现复杂界面结构处缺陷行为准确模拟，同现有的模拟方法相比，兼顾了模拟精度和模拟的时间、空间尺度，降低了粗粒化建模缺陷‑晶界作用时提取作用参数的难度。

【技术实现步骤摘要】
基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法
本专利技术涉及核材料辐照损伤模拟
，尤其涉及一种杂化LKMC(LatticeKineticMonteCarlo)和OKMC(ObjectKineticMonteCarlo)模拟纳米结构核材料辐照损伤的新方法。
技术介绍
材料遭受高能粒子(如中子、离子)辐照时，会生成空位-自间隙原子缺陷对，即“辐照损伤”。这些缺陷经过长时间的扩散、聚集形成缺陷团簇、空洞等，使材料的力学、热学等性能退化，出现肿胀、脆化等。近十年来，人们在实践中逐渐认识到纳米结构材料通常具有较好的抗辐照损伤性能，这与缺陷阱如表面、晶界等对辐照缺陷的捕获、进而促进其复合有关。为研究纳米结构金属材料中辐照缺陷与界面跨尺度相互作用机理，人们通常是通过原子尺度的模拟方法如分子动力学，抽象出缺陷与界面作用主要原子过程，进而采用静态计算方法计算缺陷-界面作用参数，如结合能，扩散、复合能垒，作用范围等。然而材料中界面种类繁多，界面结构多样，如在平行晶界方向长周期晶界常常出现不同的局域结构，在这些结构附近缺陷性质截然不同，很难抽象出单一的作用参数，而在远离界面的区域缺陷性本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，其特征在于：包括以下步骤S1、建立OKMC区域事件速率表格，从缺陷信息数据库中加载块体区域空位、自间隙及其团簇扩散、聚集、复合能垒，以及缺陷对象作用半径数据，根据缺陷类型和其发生的相关事件过程，计算指定温度下对应的原子过程速率；S2、给定LKMC界面，并确定LKMC区域半径；S3、建立LKMC格点与缺陷态之间的映射；S4、建立LKMC区域不同缺陷态之间跃迁速率表格；S5、扩大计算模型内速率表格；S6、建立OKMC与LKMC过渡区域速率表格并进行速率处理；S7、建立LKMC区域缺陷团簇事件速率表格并进行速率处理；S8、对于OKMC与LK...

【技术特征摘要】
1.基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，其特征在于：包括以下步骤S1、建立OKMC区域事件速率表格，从缺陷信息数据库中加载块体区域空位、自间隙及其团簇扩散、聚集、复合能垒，以及缺陷对象作用半径数据，根据缺陷类型和其发生的相关事件过程，计算指定温度下对应的原子过程速率；S2、给定LKMC界面，并确定LKMC区域半径；S3、建立LKMC格点与缺陷态之间的映射；S4、建立LKMC区域不同缺陷态之间跃迁速率表格；S5、扩大计算模型内速率表格；S6、建立OKMC与LKMC过渡区域速率表格并进行速率处理；S7、建立LKMC区域缺陷团簇事件速率表格并进行速率处理；S8、对于OKMC与LKMC内不同区域的事件，调用相应的速率，选择、执行事件。2.根据权利要求1所述的基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，其特征在于：步骤S1中，还需根据模拟体系的差异，设置缺陷运动方式以及计算几何模型相关的基本参数。3.根据权利要求1所述的基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，其特征在于，步骤S2的具体操作为：对步骤S1的OKMC区域事件速率表格进行统计，根据统计结果，逐步扩大计算区域半径，直至找到晶界影响的区域与块体区域边界。4.根据权利要求1所述的基于杂化LKMC和OKMC模拟纳米结构核材料辐照损伤的方法，其特征在于：步骤S3中所述的映射若为空位，则LKMC中的晶格拓扑图形与晶界实际的原子晶格相同，相应原子号即为LKMC中晶格号；若为自间隙原子，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：李祥艳，许依春，张艳革，孙静静，郝丛宇，尤玉伟，孔祥山，刘伟，吴学邦，刘长松，方前锋，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34