基于分子动力学的单晶硅压痕过程计算机仿真研究

对单晶Si的压痕过程进行了分子动力学模拟。采用Morse势函数描述原子间的相互作用 ,以牛顿方程建立力学运动方程 ,使用改进后的Verlet算法解原子运动轨迹 ,通过对MD仿真结果的分析研究 ,将压痕过程分为三个特征阶段 ,即初期弹性变形阶段、中期塑性变形阶段及非晶层形成阶段。并从原子角度分析了压痕过程中原子间势能、磨削力的变化、应力状态、磨削温度等特征 ,解释了微观材料的去除和表面形成机理。