基于分子动力学的纳米压痕虚拟仿真教学设计

杨亮; 邓乔元; 战光辉; 林仕伟

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基于分子动力学的纳米压痕虚拟仿真教学设计

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纳米压痕实验作为一种材料表面测试手段已经应用十分广泛,但由于经费问题该实验项目很少能引入本科实验教学,不利于新工科学生的能力的培养和素质的提高。为使学生了解纳米压痕实验,采用Unity3D构造纳米压痕虚拟仿真仪器,实现高交互仪器仿真和采用分子动力学算法引入铜的EAM嵌入原子势函数进行FCC结构铜单晶的微观纳米压痕仿真实验,通过采集载荷–位移曲线和三维可视化原子位置的演化、原子受力等数据直观向学生展示了金属铜在压头作用下微观结构的变化。通过外推实验微观表面模型、实验测试条件和压头形状和尺寸,可丰富实验教学内容、提高教学质量,有利于培养学生的创新意识和探索精神。

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来源
《教育进展》 |2021年第5期|P.1752-1761|共10页
作者
杨亮; 邓乔元; 战光辉; 林仕伟;
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作者单位

海南大学材料与工程学院海南海口;

海南大学材料与工程学院海南海口;

海南大学材料与工程学院海南海口;

海南大学材料与工程学院海南海口;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类中等教育;
关键词
纳米压痕实验; 虚拟仿真; 物理算法; 分子动力学; 实验教学;

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