为 Bain 畸变,它符合最小应变原则。从图 1.2.2 中(a)还可得出,马氏体转变时新、旧 相之间有下列取向关系:{111}γ//{111}M,<110>γ//<111>M。 

   

图 1.2.2 (a)Bain 模型;(b)K-S 关系;(c)西山关系[16]

对于含碳量低于 1.4%的碳钢,上述取向关系已被实验证实,通常成为 K-S 关系。如

图(b)所示。但对高于 1.4%含碳量和含高镍的钢,则{111}γ//{111} M,<210>γ//<011> M

称为西山关系如图(c)所示

2  分子动力学简介 

2.1 概述

分子动力学(MD)是由计算机模拟一组遵循牛顿第二定律的运动方程的相互作用 的分子或原子的运动轨迹。这种方法被广泛应用于各种各样的研究领域。材料科学中,特 别是在晶体系统中,MD 被用来研究不能直接观察到的原子现象的动力学,例如原子在相 变和薄膜生长过程中的运动。此外,该方法可以在极端条件下研究材料行为,这在实际中 难以达到,如冲击波和极高的加热/冷却速度。

对于由 N 原子构成的系统中的每一个原子,它都遵循牛顿第二定律定律,了解原子 的初始位置、速度、坐标、成键方式以及相互间的相互作用,然后随机设定初始的速度, 根据所选用的原子嵌入势函数描述各质点的相互作用,可以计算每个原子的位置和速度, 然后设定一定的时间间隔,计算出结果,通过对这些结果的分析,就可以得出相变过程中 分子的动力学特性、温度、时间、速度等变化。能够准确的描述体系中粒子的运动。对于 平衡状态,可以计算出物理量的统计均值,而对于非平衡状态,就要运用到我们的分子动 力学模拟,这就为研究结构相变提供了方便。所以分子动力学模拟现在主要是运用于液体, 固体,分子生物学等领域并有着极其重要的作用。所以我们选用原子嵌入势函数,运用近 邻原子分析法(CNA),采用 LAMMPS 对分子动力学进行模拟。分子动力学模拟它是有 正确的物理依据的。

根据牛顿第二定律,   

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