2.2模拟方法

分子动力学是在原子、分子层次求解多体问题的数值计算方法，可以观测纳米尺度上的材料动力学特性^[14]。本文采用分子动力学方法对裂纹扩展问题进行模拟研究，对Al的中心裂纹模型进行沿Y轴方向拉伸的分子动力学模拟。计算采用Velocity-Verlet算法，使用EAM势定义原子间作用力。分析体系结构缺陷采用公共邻近分析法。对于材料中不同类型的缺陷，根据局部晶序法用不同的颜色对原子着色从而加以区分。通过此方法可以清晰地分辨出FCC（面心立方）结构和HCP（密排六方）结构的不同。文中用蓝色表示FCC结构类型原子，红色代表HCP结构类型原子，在图中分别显示为蓝色原子球和红色原子球，图中绿色原子则代表其他类型的无序原子，代表位错和晶界。目前把界面定义为三结构厚度、能量厚度和几何厚度。本文采用结构厚度来定义界面区域—晶界。凡是有FCC结构的Al原子都归类于晶粒内部，具有HCP结构的原子为堆垛层错，除此之外的所有的原子属于晶面区域。