【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分子动力学模拟计算的，具体而言，涉及一种基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法。
技术介绍
1、随着第四代核反应堆的发展，对反应堆内结构材料性能的要求也越来越高，其中抗辐照性能是决定材料能否成为反应堆内结构材料的关键因素之一。辐照会在合金中产生点缺陷，这些点缺陷的演化过程会显著影响材料的力学性能、热学性能以及辐照耐受性。因此，研究不同原子类型在中子辐照下点缺陷的演化过程对于理解和预测材料在辐照环境下的行为具有重要意义。
2、由于合金受到辐照损伤产生的点缺陷为纳米尺度，因此运用传统的实验测试方法很难具体观察点缺陷的数量，并且合金在受到中子辐照损伤的过程在时间尺度上是皮秒尺度，在实际测试过程中很难观测到点缺陷产生的过程，无法对合金的抗辐照性能从机理上进行分析。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是如何能够直观地展现出多元合金受到辐照损伤不同原子类型点缺陷产生的过程，了解不同元素对合金抗辐照性能的影响，为合金抗辐照性能的研究提供有力支撑。
2、本专利技术提供一种基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，包括：
3、s1.根据多元合金的晶体结构和晶格常数，建立多个多元合金的微观结构模型，选定合金中的研究原子，调整每个微观结构模型中研究原子的含量；
4、s2.设置每个微观结构模型的初始参数；所述初始参数包括微观结构模型的空间维度、微观结构模型的体系、微观结构模型的边界条件、微观结构模型中
5、s3.初始化每个中子辐照模拟模型的参数，并在等粒子数等体积等温度的正则系综下进行弛豫操作；
6、s4.基于分子动力学对弛豫操作后的每个中子辐照模拟模型进行辐照损伤模拟，输出不同研究原子含量的辐照模拟模型的模拟结果；所述模拟结果包括辐照时间、辐照温度、辐照能量和中子辐照后各原子的坐标位置；
7、s5.根据不同研究原子含量的辐照模拟模型的模拟结果得到不同研究原子含量的多元合金和点缺陷数量的关系。
8、本申请与现有技术相比，具有以下优点：通过构建不同研究原子含量的辐照模拟模型，采用对中子辐照模拟模型进行虚拟的分子动力学模拟测试替代传统的实验过程，来弥补实验在时间和空间尺度上的不足，同时，通过对分子动力学模拟测试得到不同研究研究原子含量的多元合金中原子类型和缺陷数量的关系，直观地展现出不同研究研究原子含量的多元合金受到辐照损伤测试点缺陷产生的过程，了解不同元素对合金抗辐照性能的影响，为合金抗辐照性能的研究提供有力支撑。
9、在一种可能的实施方式中，所述s2中微观结构模型中研究原子与其他原子之间的势函数采用改进嵌入式原子势的势函数来描述原子间的相互作用力，具体包括：先采用meam势函数描述多元合金的非键合相互作用，然后采用zbl势函数描述原子间的短程作用力；其中，所述meam势函数为：
10、；
11、式中，表示嵌入能，表示为局部电子密度；表示原子和原子之间的距离，表示相互作用的能量；
12、所述zbl势函数为：
13、；
14、式中，表示电子电荷，表示为真空的介电常数；表示相互作用的原子和原子的原子序数。
15、在一种可能的实施方式中，所述s3中初始化每个中子辐照模拟模型的参数，具体包括：
16、s301.选择初级撞出原子；
17、s302.设置初级撞出原子的初始参数，包括：设定初级撞出原子的初始运动方向；设定初级撞出原子的初始能量；根据初始能量计算初级撞出原子的初始运动速度，计算公式为:,式中，表示为初级撞出原子的初始能量，表示阿伏伽德罗常数，表示初级撞出原子的摩尔质量。
18、在一种可能的实施方式中，所述s3中在等粒子数等体积等温度的正则系综下进行弛豫操作之前，定义弛豫操作的步长、弛豫时间和弛豫温度来模拟真实的反应堆环境。
19、在一种可能的实施方式中，所述s4中辐照损伤模拟采用等粒子数等体积等能量的微正则系综。
20、在一种可能的实施方式中，所述s4中辐照损伤模拟之前定义辐照损伤过程的时间步长和辐照损伤模拟时间。
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1.一种基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述S2中微观结构模型中研究原子与其他原子之间的势函数采用改进嵌入式原子势的势函数来描述原子间的相互作用力，具体包括：先采用MEAM势函数描述多元合金的非键合相互作用，然后采用ZBL势函数描述原子间的短程作用力；其中，所述MEAM势函数为：
3.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述S3中初始化每个中子辐照模拟模型的参数，具体包括：
4.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述S3中在等粒子数等体积等温度的正则系综下进行弛豫操作之前，定义弛豫操作的步长、弛豫时间和弛豫温度来模拟真实的反应堆环境。
5.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述S4中辐照损伤模拟采用等粒子数等体积等能量的微正则系综。
6.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述S4中辐照损伤模拟之前定义辐照损伤过程的时间步长和辐照损伤模拟时间。
...【技术特征摘要】
1.一种基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述s2中微观结构模型中研究原子与其他原子之间的势函数采用改进嵌入式原子势的势函数来描述原子间的相互作用力，具体包括：先采用meam势函数描述多元合金的非键合相互作用，然后采用zbl势函数描述原子间的短程作用力；其中，所述meam势函数为：
3.根据权利要求1所述的基于分子动力学的中子辐照下不同原子类型点缺陷演化模拟方法，其特征在于，所述s3中初始化每个中子辐照模拟模型的参数，具体...
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