计算机模拟在材料研究中的应用.pdf
第2l卷 第l2期 重 庆 工 学 院 学报(自然科学) l2月
vo1.2l No.12 Journal of Chongqing Institute of Technology(Natural Science Edition) Dee.
【机械与材料】
计算机模拟在材料研究中的应用‘
孥惠宏
(中国科学院高能物理研究所同步辐射实验室,北京 100049)
摘要:从建立高度模块化的集成产品,提供全面完善的模拟环境,帮助研究者构建、显示和分析材
料的结构模型,研究、预测材料的相关性质等方面介绍了计算机模拟在材料研究中的应用情况,
并对应用前景进行了展望.
关 键 词:计算机模拟;材料;结构;性质
中图分类号:O48;TS529 文献标识码:A 文章编号:1671—0924(2o07)12—0036—03
Application of Computer Simulation to Materials Study .
LI Zhi-hong
(Facility 0f Radiation,Institute of High Energy Physics,Chinese Academy ofSciences, iIIg 100049,China)
Abstract:The application of computer simulation to materials study is briefly introduced from the aspects
of creating a highly modular integrated programming product.providing a fuU perfect simulation environ‘
ment,helping the researcher to establish,and displaying and analyzing the sU'uctu'ral models of materials。
Then the pmperti~of the materials are further studied and predicted。
Key words:computer simuladon;materials;structure;property
随着计算机技术与材料科学的发展,研究者 子力学法、量子力学法、统计力学法、介观动力学
已经不满足于仅仅用实验的手段来研制新型材料 法、有限元法和有限差分法等u I4].这些方法各有
和提高现有材料的性能.除了实验和理论外,计算 优势,且相辅相成.目前,计算机模拟在材料表征、
机模拟已经成为解决材料科学中实际问题的第3 建数据库、建模型、预测、优化租设计材料结构和
个重要组成部分.计算机模拟既不是纯粹的实验 性能等方面已具有越来越重要的作用【l I4].
方法,也不是纯粹的理论方法,它是在实验基础 计算机模拟是一种根据实际体系,在计算机
上,运用基本原理,构筑起一套模型与算法,从而 上进行的模型实验.通过将模拟结果与实际体系
计算出合理的材料结构与应用行为.材料计算机 的实验数据进行比较,既可以检验模型的准确性,
模拟方法通常包括分子动力学法、蒙特卡罗法、分 也可以检验由模型导出的解析理论所作的简化近
+ 收稿日期:—09—25 、
基金项目:国家自然科学基金资助项目;中国科学院创新基金资助项目(KJCX3.sYw-~);中国博士后
科学基金资助项目(0350101).
作者简介:李志宏(1967一),男,山西沁源县人,博士后,副研究员,主要从事同步辐射理论