材料界面力学行为的大规模分子动力学模拟研究

项目名称： 材料界面力学行为的大规模分子动力学模拟研究

项目编号： No.10972215

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 冯仰德

作者单位： 中国科学院计算机网络信息中心

项目金额： 28万元

中文摘要： 本项目基于原子尺度的数值模拟，通过对材料构件的界面力学行为研究，探讨界面在复杂的外部环境的破坏机理，建立其力学响应模型，理解界面失配对其强度的影响。对材料界面的断裂问题作深入分析，为解决微纳电子器件中界面脱胶、开裂、分层破坏等技术问题服务。基于快速多极子展开的分子动力学快速算法具有与传统方法相比减少了时间复杂度和空间复杂度。结合当今主流高性能计算环境特点，开发出新的、具有高效计算能力的并行程序，模拟的粒子数达数亿量级。 本项目从理论建模、模拟计算角度，针对大规模分子动力学计算机模拟研究，并设计和研发相应的并行软件。以界面力学行为为对象，研究材料界面的应力、应变大小和分布，探讨界面缺陷的演化规律和界面破坏模式，为先进材料的性能设计提供可靠依据。从技术上支持微纳电子器件、微纳机电系统的使用可靠性评。

中文关键词： 界面；分子动力学；快速多极子方法；并行算法；力学性能

英文摘要：

英文关键词： Interface；Molecular Dynamics；Fast Multipole Method；Parallel Method；Mechanical Characteristics