纳微米材料有限温度准静态变形的自适应模拟方法

纳微米技术迫切需要发展高效的多尺度模拟方法，这是由于目前大多数协同多尺度方法在微观上还是依赖于分子动力学模拟（MD），因此与MD一样，模拟时间步长过短，所能模拟的时间尺度受到很大的限制。这种局限性在模拟纳微米材料在有限温度下的准静态变形行为时表现得尤为突出。本项目拟从晶体变形的多时空尺度的本质出发，在空间上分别采用原子和原子集团表象来表征不同尺度的结构，并在两种表象之间进行自适应切换，时间上分别处理振子振动和原子平均位置的移动这两种具有不同特征时间的过程，并结合统计力学的理论建立不同尺度间的耦合，从而实现对纳微米材料有限温度下准静态变形行为的多时空尺度的自适应模拟。本研究有助于准确刻画基于分子行为的准静态变形机理，大幅提高纳微米材料多尺度模拟方法的计算效率，扩大多尺度模拟方法的使用范围，为纳微米材料的变形行为提供与实验可比的模拟工具，因此具有重要的科学意义和应用价值。