对分子动力学和第一性原理的基本理论进行了简介,综述了近年来国内外使用经典分子动力学和第一性原理分子动力学方法对复合材料界面进行模拟研究的进展。分别对界面原子构型、电子结构、相互作用能、应力和载荷传递、界面力学性能参数,以及其变形失效等方面的模拟计算进行了概述,归纳分析了分子动力学模拟所能解决的各类界面问题,并对其应用和发展方向进行了展望。
复合材料以其所具有的优异性能,吸引了众多研究者的注意,非均质性是其最本质特征,且非均质相界面对其组织和性能具有直接影响,因此界面己成为复合材料的一个研究热。分子动力学(molecular dynamics,MD)能够在原子或分子尺度上进行建模计算,且模拟结果与实验值一致性较好,已经被越来越多的研究者应用于复合材料相界面的模拟计算中。相对于传统实验手段,采用计算模拟方式进行复合材料的界面研究具有极大的时间和经济优势,对于稀贵金属复合材料的研究这尤为突出。加之复合材料本身就具有多尺度特征,在原子尺度上对其界面建模模拟,不仅可以建立从原子尺度到更高尺度下的跨尺度理论模型,而且对于以最终性能预测为目标的复合材料设计也具有重要的指导和参考价值。
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