Использование программных пакетов LAMMPS и OVITO для исследования микрокинетики СВ-синтеза алюминидов никеля
Аннотация
В статье рассматриваются некоторые аспекты применения программного пакета LAMMPS, реализующего в своей основе метод молекулярной динамики (МД), с помощью которого моделируется процесс распространения волны горения по образцу в виде пакета чередующихся слоев наноразмер-ных кристаллических решеток из атомов Ni и Al (атомная система порядка миллиона и более атомов) с образованием алюминидов никеля в процессе СВ-синтеза. Применялась конфигурация пакета LAMMPS для выполнения на многопроцессорных вычислительных системах с использованием интерфейса MPI. Кроме того, в качестве потенциала межатомного взаимодействия были использованы две разновидности модели «погруженного атома» (англ., EAM), для которых проведены вычислительные эксперименты (ВЭ). Второй программный пакет OVITO использовался для распознавания и визуализации различных типов кристаллических, квазикристал-лических и других типов структур. А именно: пакет OVITO позволил распознать и рассчитать в моделируемой атомной системе процентное содержание структур ГЦК, ОЦК, ГПУ и др. Для двух разновидностей потенциала EAM в качестве результатов ВЭ приведены: семейство температурных профилей вдоль слоев структуры в последовательные моменты времени (до 12 нс) и соответствующий им набор шлифов (вертикальных сечений вдоль слоев системы атомов).
DOI 10.14258/izvasu(2018)4-03
Скачивания
Metrics
Литература
Мержанов А.Г. Твердопламенное горение. — Черноголовка, 2000.
Итин В.И., Найбороденко Ю.С. Высокотемпературный синтез интерметаллических соединений. — Томск, 1989.
Иордан В.И. Концептуальный подход и комбинированная модель волновой динамики горения с учетом комплекса структурных и многофазных превращений при СВ-синтезе интерметаллических фаз в гетерогенных системах // Известия Алтайского гос. ун-та. Серия: Физи-
ка. — 2011. — № 1/2 (69).
Jordan V., Kotenev S. Theoretical aspects of mathematical modeling of SHS-process with consideration of the diffusion kinetics and interphase transformations in “mesocells” of heterogeneous powder mixture // J. Communications in Computer and Information Science. — 2014. — V. 487. DOI 10.1007/978-3-319-13671-4_19.
Plimpton S. Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics // J. Comp. Phys. — 1995. — Vol. 117.
Mishin Y., Mehl M.J. and Papaconstantopoulos D.A. Embedded-atom potential for B2-NiAl // Phys. Rev. B. — 2002. — Vol. 65, issue 22. — Article ID 224114.
Purja Pun G.P. and Mishin Y. Development of an interatomic potential for the Ni-Al system // Philosofical Magazine. — 2009. — Vol. 89. — Issue 34-36.
Politano O., Baras F. Molecular Dynamics Simulations of self-propagating reactions in Ni-Al multilayer nanofoils // J. Alloys and Compd. — 2015. — Vol. 652.
Turlo V., Politano O. and Baras F. Micro structure evolution and self-propagating reactions in Ni-Al nanofoils: an atomic-scale description // J. Alloys and Compd. — 2017. — Vol. 708.
Stukowski A. Visualization and analysis of atomistic simulation data with OVITO — the Open Visualization Tool // Modelling and Simuktion in Materials Science and Engineering. — 2010. — Vol. 18. — Article ID 015012.
Copyright (c) 2018 В.И. Иордан, И.А. Шмаков, Ю.А. Панченко
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
