Các Khía Cạnh Nguyên Tử Của Sự Lan Tràn Nứt Trong Các Vật Liệu Giòn: Mô Phỏng Động Học Phân Tử Nhiều Triệu Nguyên Tử

Annual Review of Materials Research - Tập 32 Số 1 - Trang 377-400 - 2002
Cindy L. Rountree1, Rajiv K. Kalia1, Elefterios Lidorikis1, Aiichiro Nakano1, L. Van Brutzel1, Priya Vashishta1
1Concurrent Computing Laboratory for Materials Simulations, Department of Physics and Astronomy and Department of Computer Science, Louisiana State University, Baton Rouge, Louisiana 70803-4001; e-mails:

Tóm tắt

▪ Tóm tắt  Các khía cạnh nguyên tử của sự nứt động trong nhiều loại vật liệu tinh thể giòn, vô định hình, nano và nano-composite được xem xét. Các mô phỏng động học phân tử (MD), dao động từ một triệu đến 1.5 tỷ nguyên tử, được thực hiện trên các máy tính song song quy mô lớn sử dụng các thuật toán đa phân giải hiệu quả cao. Những mô phỏng này làm sáng tỏ (a) sự phân nhánh, cơ chế lệch và dừng của các vết nứt; (b) sự phát triển của các lỗ nano phía trước vết nứt và cách mà các lỗ này hợp nhất với vết nứt để gây ra sự nứt; và (c) ảnh hưởng của những cơ chế này đến hình thái của bề mặt nứt. Những tiến bộ gần đây trong các sơ đồ mô phỏng đa quy mô mới kết hợp giữa cơ học lượng tử, động học phân tử và phương pháp phần tử hữu hạn, cùng với việc sử dụng các phương pháp hybrid này trong nghiên cứu sự lan truyền của vết nứt cũng được thảo luận.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Griffith AA, 1920, Philos. Trans., 221, 163

10.1017/CBO9780511623127.003

Anderson TL. 1995. Fracture Mechanics Fundamentals and Applications, pp. 31–99. Boca Raton, FL: CRC Press. 2nd ed.

Inglis CE, 1913, Trans. Inst. Naval Archit., 55, 219

Irwin GR, 1956, Sagamore Res. Conf. Proc., 2, 289

Westergaard HM, 1939, J. Appl. Mech., 6, 49, 10.1115/1.4008919

10.1098/rspa.1946.0077

Irwin GR, 1957, J. Appl. Mech., 24, 361, 10.1115/1.4011547

Williams ML, 1957, J. Appl. Mech., 24, 109, 10.1115/1.4011454

10.1016/S0065-2156(08)70121-2

10.1115/1.3601206

10.1103/PhysRevB.37.5500

10.1103/PhysRevB.38.9257

10.1103/PhysRevB.46.10613

10.1103/PhysRev.136.B864

10.1103/PhysRev.137.A1697

10.1103/PhysRev.140.A1133

10.1103/PhysRevLett.55.2471

10.1103/PhysRev.94.1498

10.1103/PhysRevB.34.2787

10.1088/0022-3719/21/1/007

10.1063/1.471221

10.1126/science.275.5301.817

10.1063/1.479049

10.1016/S0065-3276(00)37019-8

10.1080/01418618208236930

10.1080/01418619108213953

10.1063/1.168756

10.1103/PhysRevLett.87.086104

10.1002/(SICI)1521-3951(200001)217:1<251::AID-PSSB251>3.3.CO;2-1

10.1080/01418619608243000

Allen MP, 1987, Computer Simulation of Liquids.

10.1103/PhysRev.159.98

10.1063/1.442716

10.1063/1.1749344

10.1103/PhysRevB.41.12197

10.1103/PhysRevB.29.6443

10.1103/PhysRevB.33.7983

10.1103/PhysRevB.37.6991

10.1103/PhysRevB.42.9458

10.1103/PhysRevB.31.5262

10.1103/PhysRevLett.75.858

10.1209/0295-5075/31/4/003

10.1103/PhysRevB.31.6184

10.1103/PhysRevLett.56.632

10.1103/PhysRevB.37.6991

10.1103/PhysRevLett.61.2879

10.1103/PhysRevB.39.5566

10.1016/0010-4655(93)90178-F

10.1080/00268977800100471

Humphreys DD, 1994, J. Phys. Chem., 153, 250

10.1016/0010-4655(94)90048-5

Rapapport DC, 1995, The Art of Molecular Dynamics Simulation.

Gropp W, Lusk E, Skjellum A. 1994. Using MPI Portable Parallel Programming the Message-Passing Interface, pp. 21–153. Cambridge, MA: MIT Press

Fox GC, 1994, Parallel Computing Work.

10.1016/S0010-4655(00)00083-7

10.1002/(SICI)1521-4095(199907)11:10<793::AID-ADMA793>3.3.CO;2-2

10.1103/PhysRevLett.75.3138

10.1103/PhysRevLett.76.2117

10.1103/PhysRevLett.74.5096

10.1103/PhysRevLett.67.457

10.1103/PhysRevB.45.5146

10.1103/PhysRevLett.71.3162

Langer JS, 1992, Phys. Rev. A, 46, 3133

10.1007/BF01157550

10.1103/PhysRevE.49.3382

10.1063/1.881515

10.1103/PhysRevLett.71.2417

10.1016/0022-5096(94)00060-I

10.1103/PhysRevLett.73.272

10.1103/PhysRevLett.77.869

10.1103/PhysRevLett.78.2148

10.1080/14786445108561302

Yu J, 1996, Mater. Res. Soc. Proc., 409, 11

10.1016/S1359-0286(96)80113-6

10.1038/330556a0

Siegel RW. 1992. Nanophase materials: structure-property correlation. InMaterials Interfaces: Atomic-level Structure and Properties. ed. D Wolf, S Yip, pp. 431–60. London: Chapman Hall.

10.1103/PhysRevLett.75.3874

10.1103/PhysRevLett.78.2144

10.1103/PhysRevLett.78.689

10.1063/1.328693

10.1111/j.1151-2916.1990.tb06493.x

10.1038/308721a0

10.1016/0956-7151(90)90043-G

10.1111/j.1151-2916.1989.tb05954.x

10.1103/PhysRevLett.68.213

10.1103/PhysRevB.48.2917

10.1029/93GL00170

10.1209/epl/i1996-00493-3

10.1103/PhysRevE.53.5637

10.1088/0953-8984/9/21/002

10.1016/0921-5107(95)01458-6

10.1109/5992.790585

10.1103/PhysRevLett.73.834

10.1142/S0218348X93000101

Lidorikis E, 2001, Mater. Res. Symp. Proc., 653, Z9.3

10.1016/S0010-4655(01)00203-X

Thông tin
Thông tin xuất bản

Annual Review of Materials Research

Tập 32 Số 1

377-400

Thông tin tác giả