原子模拟基面层错对金属镁变形行为的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

金属镁作为最轻的结构金属材料之一，具有低密度、高比强度、良好的阻尼减震性能等优异特性，在航空航天、汽车制造、电子通讯等领域具有巨大的应用潜力。

然而，镁及镁合金的室温塑性变形能力有限，这在很大程度上限制了其更广泛的应用。

因此，深入理解镁的变形机制，探索提高其塑性变形能力的途径，对于推动镁合金材料的应用具有重要的科学意义和工程价值。

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者针对镁及镁合金的变形行为、微观结构与力学性能之间的关系进行了大量的研究，并取得了一系列重要的成果。

以下将从国内外研究现状两个方面进行综述。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究将采用原子模拟方法，结合透射电子显微镜(tem)等实验手段，系统研究基面层错对金属镁变形行为的影响，并探讨其作用机制。

1. 主要内容

1.研究不同宽度基面层错的形成能和迁移能，分析其对镁单晶力学性能的影响规律。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论模拟与实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：1.理论模拟阶段：a.基于密度泛函理论(dft)的第一性原理计算，优化镁单晶结构，获得其晶格参数、弹性常数等基本物理性质。

b.构建包含不同宽度基面层错的镁单晶模型，利用分子动力学(md)方法模拟其在不同温度、应变速率下的拉伸和压缩变形过程，分析其力学行为和变形机制。

c.分析基面层错区域的原子结构、电子结构特征，以及层错与其他缺陷（如空位、位错、晶界）的交互作用机制，揭示基面层错影响镁合金力学性能的微观机制。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.从原子尺度系统研究基面层错对金属镁变形行为的影响，揭示其微观作用机制。

2.结合理论模拟和实验验证，从多角度、多层次分析基面层错对镁合金力学性能的影响规律。

3.为通过调控基面层错密度、分布等微观结构特征来设计高性能镁合金提供理论依据和新思路。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王宇, 赵九洲, 董俊华, 等. 高温变形过程中镁合金动态再结晶的研究进展[j]. 材料导报, 2021, 35(16): 1660-1670.

[2] 张洪伟, 王黎明, 曹永, 等. 挤压态镁合金织构与力学性能研究进展[j]. 材料导报, 2018, 32(1): 1-8.

[3] 张鹏, 刘柯, 王志军, 等. 镁合金孪生及孪生诱导塑性研究进展[j]. 材料导报, 2015, 29(15): 1-7.