[發(fā)明專利]一種低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810184889.1
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108664758A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂亞男
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：采用分子動力學(xué)進行模擬，在Lammps軟件下實現(xiàn)；包括以下步驟：

(1)鐵基體的建立：

在系統(tǒng)中建立鐵基體，所述鐵基體設(shè)置為正方體盒子，最小邊長為采用周期性邊界；

(2)碳化鈦成核析出位置的建立：

在所述鐵基體中沿x軸設(shè)置位錯線；

(3)碳化鈦析出平衡體系的實現(xiàn)：

在所述鐵基體中分別放置鈦原子和碳原子；

在系統(tǒng)中設(shè)定模擬體系勢能；

運行系統(tǒng)進行弛豫，在系統(tǒng)中設(shè)定所述弛豫在溫度為300K的等溫等壓系綜下進行，設(shè)定運行時間至少2ns；

(4)碳化鈦析出控制條件的設(shè)置：

在系統(tǒng)中設(shè)定碳化鈦析出模擬在正則系綜下運行，保持系統(tǒng)運行時模擬體系的原子數(shù)量，體積和溫度不隨參數(shù)改變而變化；

在系統(tǒng)中設(shè)定由Nose-Hoover熱浴法對模擬體系進行控溫；

在系統(tǒng)中設(shè)定由Velocity-Verlet算法來計算原子間力與位移關(guān)系的積分動態(tài)方程；

(5)碳化鈦團簇的析出：

在系統(tǒng)中設(shè)定模擬體系的溫度不高于1184K，設(shè)定系統(tǒng)運行時間不低于2ns；

運行系統(tǒng)，所述鐵基體中析出穩(wěn)定的碳化鈦團簇；

(6)數(shù)據(jù)的收集和分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(3)中系統(tǒng)弛豫設(shè)定采用最速下降算法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(3)中體系勢能采用Fe-Ti-C的2NN MEAM勢能。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(1)中鐵基體邊長設(shè)定為

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(5)中模擬體系溫度設(shè)置在600-1100K，系統(tǒng)運行時間設(shè)置在2-10ns。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(4)中Nose-Hoover熱浴法設(shè)定每間隔10ps進行統(tǒng)計平均值；Velocity-Verlet算法時間步長設(shè)定為1fs。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(2)中位錯線伯格斯矢量設(shè)定為b＝1/2[100]Fe。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(2)中弛豫時間設(shè)定為2ns。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(3)中加入的鈦原子數(shù)量為20個。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的低合金高強度鋼碳化鈦析出模擬仿真方法，其特征在于：所述步驟(3)中加入的碳原子數(shù)量為20-50個。