基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法技术

本发明专利技术涉及晶体取向相关性技术领域，提出一种基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法。通过欧拉角转换公式建立镍基单晶合金两相分子动力学随机取向模型；选取能够准确描述镍基单晶合金内部元素相互作用的势函数；设置随机取向模型的边界条件以及恒定温度下的计算参数；根据随机取向模型、势函数、边界条件和计算参数得到计算模型；进行应变率加载并通过分子动力学计算出计算模型的应力应变参数，并得到计算模型的微观组织演化；根据模型的微观组织演化以及应力应变参数分析得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变。减少了实验次数，可以节省大量试验成本以及时间，还可以为材料科学中力学性能的设计提供理论依据。

Molecular Dynamics-based Method for Determining the Orientation Dependence of Nickel-based Single Crystal Alloys

【技术实现步骤摘要】
基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法
本专利技术涉及镍基单晶合金晶体取向相关性
，基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法。
技术介绍
各向异性是镍基单晶合金金属材料的本征特性。通常镍基单晶合金高温合金的拉伸、持久、蠕变、疲劳等力学行为均表现出明显的各向异性和晶体取向敏感性(表现为晶体取向有一点变化，性能的急剧变化)。在相同温度及应力水平下，不同晶体取向的蠕变持久寿命可以相差数倍甚至数百倍。镍基单晶合金表现出的晶体各向异性和晶体取向敏感性，是与材料细观结构及其演化特点密不可分的。目前，针对晶体取向相关性的研究主要集中在试验观测以及基于大量试验数据总结得到的唯象有限元理论模型，这一过程需要耗费大量的人力物力以及试验资源等。因此有必要提出一种新的基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法。所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的需要耗费大量的人力物力和试验资源的不足，提供一种可以节省大量试验成本以及时间的基于分子动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，包括：通过欧拉角转换公式建立镍基单晶合金两相分子动力学随机取向模型；选取能够准确描述镍基单晶合金内部元素相互作用的势函数；设置所述随机取向模型的边界条件以及恒定温度下的计算参数；根据随机取向模型、所述势函数、所述边界条件以及所述计算参数得到计算模型；对所述计算模型进行应变率加载并通过分子动力学计算出所述计算模型的应力应变参数，并得到所述计算模型的微观组织演化；根据所述计算模型的微观组织演化以及所述应力应变参数分析得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变。

【技术特征摘要】
1.一种基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，包括：通过欧拉角转换公式建立镍基单晶合金两相分子动力学随机取向模型；选取能够准确描述镍基单晶合金内部元素相互作用的势函数；设置所述随机取向模型的边界条件以及恒定温度下的计算参数；根据随机取向模型、所述势函数、所述边界条件以及所述计算参数得到计算模型；对所述计算模型进行应变率加载并通过分子动力学计算出所述计算模型的应力应变参数，并得到所述计算模型的微观组织演化；根据所述计算模型的微观组织演化以及所述应力应变参数分析得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变。2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，根据所述计算模型的微观组织演化以及所述应力应变参数分析得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变，包括：根据所述应力应变参数拟合所述随机取向模型的应力应变曲线，并确定所述应力应变曲线的塑性屈服点。3.根据权利要求2所述的基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，所述应力应变曲线包括屈服前曲线和屈服后曲线，所述塑性屈服点位于所述屈服前曲线和所述屈服后曲线的交界处。4.根据权利要求3所述的基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，根据所述计算模型的微观组织演化以及所述应力应变参数分析得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变，还包括：基于所述微观组织演化以及所述应力应变曲线，选取所述屈服前曲线得到镍基单晶合金的弹性模量、屈服应力以及屈服应变。5.根据权利要求1所述的基于分子动力学的镍基单晶合金晶体取向相关性确定方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温志勋，岳珠峰，王佳坡，张旭辉，裴海清，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61