沈通
- 作品数：13 被引量：24H指数：3
- 供职机构：上海大学材料科学与工程学院现代冶金与材料制备国家重点实验室培育基地更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市青年科技启明星计划长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术理学石油与天然气工程更多>>
- 连续升温、降温过程中纯Fe的微观结构分析
- 2012年
- 通过分子动力学模拟,采用较先进的键型指数法HA及原子团类型指数法CTIM-2,对Fe连续升温、降温过程中微观结构进行模拟研究。结果表明:连续升温过程,Fe的微观结构变化是bcc→fcc\hcp→bcc→液体;连续降温过程,Fe的微观结构变化是液体→fcc\hcp。Fe凝固结束没有形成大量的高温bcc晶体,原因是在高温液态中bcc结构原子稳定性较差,fcc和hcp结构原子更易稳定存在。此外,温度变化速率过快,可诱导晶体生长过程中发生层错,促使Fe在升温、降温过程出现fcc和hcp晶体的交替分层分布,这与fcc和hcp晶体的原子能量相近、晶体的致密度相同、原子空间堆垛方式局部相同有关。
- 高帅吴永全沈通张宁王赛
- 关键词：分子动力学模拟
- Zn-Mg合金的长程Finnis-Sinclair势被引量：1
- 2011年
- 通过拟合Mg的晶格能、晶格常数、弹性常数,并将其与前人的结果相比较后获得了描述Mg的最优长程Finnis-Sinclair(F-S)势函数参数,使用同样方法并引入修正因子后得到了Zn的长程F-S势参数.基于单质Zn,Mg的F-S势参数,进一步拟合合金Mg21Zn25,MgZn2,Mg2Zn11的晶格常数、晶格能获得Zn-Mg原子对的F-S势参数,构建了整套描述Zn-Mg合金的长程F-S势参数.在此基础上,对Zn,Mg单质及其合金在300K下进行了分子动力学模拟验证,并通过与其完美晶体结构的比较证明了本套势参数对Zn-Mg合金描述的适用性.最终得到了Zn-Mg合金的长程F-S势函数参数.
- 王召柯吴永全沈通刘益虎蒋国昌
- 关键词：分子动力学模拟
- 液态纯铁的耗散粒子动力学研究
- 耗散粒子动力学(DPD)模拟方法作为国际上一种较为新型的介观模拟方法，在模拟尺度及计算速度方面较传统微观模拟方法有较大的提高，对简单流体及复杂流体的模拟是一种非常高效的方法，但从未见其在冶金中的应用。本文首次使用DPD方...
- 沈通
- 关键词：耗散粒子动力学径向分布函数
- 文献传递
- 用于α-Al_2O_3分子动力学模拟的长程Finnis-Sinclair势函数被引量：2
- 2009年
- 用金属势函数描述氧化物是实现金属-氧化物界面分子动力学模拟的关键.基于此,通过拟合α-Al2O3的晶格能、晶格常数、弹性常数,获得了一套用于描述α-Al2O3的长程Finnis-Sinclair(F-S)势.通过与已报道的描述α-Al2O3的EAM势、Glue势和modifiedMatsui(m-Matsui)势的比较,结果达到或优于前人的结果.进而,在300K的温度下对α-Al2O3体系进行了MD模拟,模拟结果与实验值也符合较好,证明了本套势参数对α-Al2O3及Fe-Al2O3界面描述的适用.
- 胡志刚刘益虎吴永全沈通王召柯
- 关键词：Α-AL2O3
- 纳米Al_2O_3颗粒对纯Fe液诱导凝固过程的分子动力学模拟被引量：6
- 2012年
- 采用分子动力学(MD)方法模拟了不同半径大小的纳米Al2O3颗粒夹杂在三个温度下(1750、1730和1710K)对纯Fe液的诱导凝固过程,并分析了作为诱导核心的纳米Al2O3颗粒的结构演变及其对Fe原子体系的凝固过程的影响.发现在诱导过程中,纳米Al2O3颗粒的内部保持较好的晶型结构,仅表面原子有结构变形;诱导凝固的Fe原子主要为面心立方(fcc)和密排六方(hcp)原子;纳米Al2O3颗粒的尺寸越大,发生诱导凝固的温度越高;诱导凝固得到的Fe晶体的晶格取向受纳米Al2O3颗粒在Fe液中的漂移程度影响.
- 赖莉珊吴永全沈通张宁高帅
- 关键词：分子动力学模拟
- 纳米Fe颗粒对液态Fe凝固过程影响的分子动力学研究被引量：2
- 2013年
- 采用分子动力学方法研究了纯Fe材料中嵌入固相Fe纳米团簇后的凝固过程。结果表明,嵌入的纳米团簇能够显著降低过冷度,凝固得到的Fe的结构为γ-Fe。当凝固发生时,嵌入的Fe纳米团簇能够保持其形状。凝固过程首先从纳米团簇与Fe液的界面处开始发生,其形核长大阶段会交替出现稳定的FCC层和亚稳的FCP层。随后在结构弛豫阶段,大部分亚稳态FCP结构会逐渐转变成稳态的FCC结构。嵌入纳米团簇的结构能决定Fe液在凝固过程中的晶格取向和结构演化以及凝固的最终结构。
- 吴永全张宁沈通赖莉珊高帅
- 关键词：微观结构分子动力学
- 一种描述金属界面原子扩散的加速分子动力学方法被引量：5
- 2008年
- 传统分子动力学(MD)的纳秒级时间尺度限制了对固体界面原子的深层扩散、渗透以及相形成等长时动力学性质的模拟研究.在Voter的超动力学框架内,提出了一种更为简单的偏移势的构建方法.该方法通过在偏移势中引入一个加速因子,抬高了原势阱,从而加速了原子的跃迁,将MD模拟的时间尺度提高了若干个数量级.更为重要的是,该方法不需要预知体系势能的势阱及鞍点分布,还能够将原势能曲面的特性完全保留.以Mg/Zn界面扩散为例,选取简单的Lennard-Jones双体势,考察了不同加速因子对界面原子扩散速度的影响.结果显示,该方法容易实现大时间尺度的MD模拟.
- 张先明杨立红吴永全沈通郑少波蒋国昌
- 关键词：原子扩散
- Zn-Mg合金的结构分析和Zn-Mg扩散体系的物相分布被引量：2
- 2012年
- 分子动力学(MD)模拟常采用径向分布函数(RDF)、Honeycutt-Anderson(HA)键型指数法、原子团类型指数法(CTIM)表征物相的微观结构.本文依据CTIM理论,对CTIM进一步发展,使CTIM不仅能够表征bcc\fcc\hcp\非晶体,也能表征其它晶系的晶体结构.本文采用CTIM完成Zn-Mg合金标准晶体的结构表征和Zn-Mg扩散体系物相分布的分析.结果表明:合金组元的CTIM指数不仅反映了Mg21Zn25、MgZn2、Mg2Zn11晶体结构的差异,也说明了Mg4Zn7、MgZn2晶体结构十分相近.Zn-Mg扩散体系两步法模拟后,体系两端交替分布着hcp与fcc结构;体系中部形成大量的非晶体;Zn原子端交替分布着hcp与fcc结构的界面区域主要是Zn12-C类原子.
- 高帅吴永全沈通张宁赖莉珊
- 关键词：晶体结构
- 连续升温过程中γ-Fe→δ-Fe→液态Fe相变的分子动力学模拟被引量：6
- 2010年
- 采用所构建的长程F-S势函数,对连续升温过程中γ-Fe→δ-Fe→液态Fe的相变过程进行了分子动力学(MD)模拟。结果表明,计算得到的γ-Fe,δ-Fe以及液态Fe的微观结构(径向分布函数、配位数)和宏观物性(密度)都能与实验结果吻合很好,但相变温度点与实验值的偏差较大,推测是由过快升温速度造成的过热度过高所致,从微观结构、瞬态能量及密度的分析出发,讨论了固态相变(γ-Fe→δ-Fe)和固-液相变(δ-Fe→液态Fe)的具体过程,其中,固态相变主要形成于晶格扭曲和滑移,而固-液相变即熔化过程起始于固体岛颗粒的边缘,并逐渐向其中心扩散,在相变演化过程中,通过瞬态能量和密度的起伏观察到明显的孕育过程。
- 刘益虎吴永全沈通王召柯蒋国昌
- 关键词：分子动力学微观结构
- Mg/Zn界面的AF超动力学中的阿累尼乌斯方程及两步法模拟机制(英文)被引量：1
- 2013年
- 加速因子(AF)法是解决固体界面原子深层扩散简单且适用的方法。在AF超动力学模拟的框架内,以Mg/Zn界面为例,首先研究原子沿界面z轴方向上的一维扩散系数Dz与温度的关系,进而探讨加速因子A对扩散常数、扩散激活能的影响;然后,在AF法的基础上,通过两步法对Mg/Zn界面的原子扩散及相形成过程进行模拟。结果表明,不同加速因子下的扩散系数Dz均较好地遵循Arrhenius方程;在没有发生相变的情况下,当扩散机制一定时,扩散常数D0的值与A无关;采用AF超动力学模拟时原子的扩散激活能Q*与原激活能Q的关系符合Q*=Q/A。据此,构建了AF超动力学模拟下的一维阿累尼乌斯方程:Dz=D0exp[Q/(ART)]。同时,AF法可以对界面相形成过程及其变化趋势作预测,且只有两步法才能确切得到不同传质阶段的体系平衡结构及平衡能量。
- 吴永全陆秀明沈通
- 关键词：两步法
