1. 研究目的与意义（文献综述）

(1)论文的目的及意义：

由于镁合金的比强度和比刚度高、导热导电性好、具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，因而广泛应用于汽车、航空、航天、电子等工业领域．然而作为一种结构材料，镁合金也有其自身的弱点，如易腐蚀，抗疲劳、抗蠕变能力差等^[1]。镁合金的晶体结构是典型的密排六方晶体结构^[2]，共有3个独立滑移系。由于其滑移系较少，镁合金在宏观上表现为塑性变形能力差，在微观尺度上由于生产或加工过程中微缺陷^[3](缩孔、微裂纹)的存在，密排六方晶体中原子之间的结合力将发生改变，从而影响镁合金的宏观力学性能。因此，越来越多的材料和力学研究者从微观尺度着手来分析和研究镁合金的宏观性能。然而，传统的有限元方法(fem)不能准确地描述材料微观尺度^[4,5,6]的变形行为，因此人们迫切希望找到一种有效的描述材料微观变形行为的方法。分子动力学方法^[7,8,9]是近几十年发展起来的一种解决由大量原子组成的系统动力学问题的计算方法，它能够揭示材料在微观尺度下的变形和断裂过程的实质，即电子、原子尺度下的化学键变化导致位错形核、运动、塞积等微观变化，最终导致材料破损的宏观结果，是典型的多尺度现象。目前，随着计算机技术的快速发展，分子动力学方法已经被广泛应用于诸多领域的模拟研究。镁合金在制造过程中会出现表面缺口^[10,11]和内部缺口两种类型的缺陷，本文拟选择含有表面缺口的镁双晶作为研究对象，通过分子动力学模拟，研究表面缺口类型对镁双晶塑形变形行为的影响，为具有优越力学性能的材料设计工作提供依据。

(2)国内外研究现状分析：

2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容

拟采用lammps软件开展工作，lammps是基于linux操作系统的分子动力学开源程序，基本实现了分子动力学所需的所有细节，几乎可以应用到所有的分子动力学问题中，并且具有并行计算的优点。

首先建立镁的双晶模型，分别建立钝性缺口和尖锐缺口两种不同类型的表面缺口，缺口位置分为表面中央和边缘。随后，使用分子动力学软件lammps模拟模型的加载过程。最后，分别考察应力-应变曲线和微观原子结构图，研究缺口对镁双晶强度及塑性的影响。

3. 研究计划与安排

1-2周 查阅相关文献并翻译指定文献；

3-4周 学习相关理论知识及软件的应用；

5周 建立含表面缺口的镁双晶模型，进一步熟悉相关软件的操作；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张津,章宗和.镁合金及应用[m].北京：化学工业出版社, 2004.

[2] 徐泓鹭.密排六方结构(hcp)mg的塑性变形行为计算模拟初步探究[d].上海:上海交通大学,2014．