中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法技术

本发明专利技术提供了中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，包括：采用Lammps软件构建CuNi合金模型，调整所述CuNi合金模型中Ni含量；采用Lammps软件在不同Ni含量的CuNi合金中选取pka原子并赋予一定的能量，模拟中子辐照过程，设置不同辐照条件，分析不同辐照条件下对CuNi合金造成的辐照缺陷；采用Lammps软件对CuNi合金进行拉伸模拟，分析中子辐照环境下不同Ni含量的CuNi合金力学性能的变化。该建模方法基于一种分子动力学方法进行计算模拟中子辐照过程，并通过拉伸模拟来研究材料力学性能，实现中子辐照环境下通过Ni组分含量的改变达到调控Cu合金力学性能的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料力学性能调控，特别涉及中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法。

技术介绍

1、核聚变能是人类最理想的能源之一，若能实现核聚变能的可控释放，人类就可以解决能源问题。因此，核聚变堆材料的选择尤为重要。核聚变堆中的材料处于高能中子的强辐照环境之下，经过中子长时间的辐照，将诱发缺陷的产生，这些缺陷称为“一次缺陷”，通过扩散、迁移乃至相互结合，会形成位错、空洞等“二次缺陷”。辐照缺陷的存在使得材料的组织发生很大变化，如出现辐照析出和辐照空洞等，同时材料的性能也会出现诸如辐照肿胀、辐照生长、辐照硬化、辐照脆化、辐照蠕变、辐照疲劳、电导和热导性能的下降和光学性能的变化等各种现象，这将导致材料的力学性能的退化，最终使材料失效。有研究表明在纯金属中加入合金元素，会增强金属材料的力学性能，如弹性杨氏模量、屈服强度、延展性等，进而增强结构材料在辐照环境下的使役性能和服役寿命。cu基材料作为核聚变反应装置托卡马克中偏滤器的候选材料之一，在反应堆中要受到辐射环境的影响，如中子辐照。纯金属cu在辐照环境下会发生较大的退化，容易出现辐照劈裂和升温脆化等问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，所述采用分子动力学软件Lammps构建CuNi合金模型，所述CuNi合金模型中,CuNi合金为置换固溶体，晶体结构为FCC结构，具体包括：

3.根据权利要求1所述的中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，所述采用Lammps软件通过随机置换的方法，调整所述CuNi合金模型中Ni含量，得到Ni含量分别为5at％、10at％和20at％的3种所述CuNi合金模型，具体包括：

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【技术特征摘要】

1.中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，所述采用分子动力学软件lammps构建cuni合金模型，所述cuni合金模型中,cuni合金为置换固溶体，晶体结构为fcc结构，具体包括：

3.根据权利要求1所述的中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，所述采用lammps软件通过随机置换的方法，调整所述cuni合金模型中ni含量，得到ni含量分别为5at％、10at％和20at％的3种所述cuni合金模型，具体包括：

4.根据权利要求1所述的中子辐照下通过镍含量调控铜合金力学性能的建模方法，其特征在于，所述采用lammps软件在3种所述cuni合金模型中分别选取pka原子并对所述pka原子赋予一定的能...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏小平，李雪，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：