为了提高磁存储硬盘的储存密度,磁头与磁盘之间的飞行高度越来越小,随之而来的是磁头与磁盘接触碰撞的几率越来越大,磁头与磁盘接触碰撞伴随着摩擦生热现象的发生。摩擦生热引起的温升会导致磁头磁盘界面间产生局部高温,引起润滑剂迁移等现象,甚至会破坏磁盘的运行状态。通过建立磁头磁盘接触碰撞有限元模型和磁头磁盘接触碰撞分子动力学模型,研究磁头磁盘干涉深度、磁头运行速度在磁头磁盘接触碰撞过程中对温升的影响有限元和分子动力学仿真结果均表明磁头磁盘干涉深度越大,摩擦生热引起的局部温升越大;磁头运行速度越大,摩擦生热引起的局部温升越大。该研究成果能为后续研究磁头磁盘摩擦温升对润滑剂迁移和耗散的研究提供支撑。

黏度是流体的基本迁移物性，通常用动力黏性系数η来表征单位速度梯度作用下的切应力，它反映了黏滞性的动力性质。近年来，计算机技术的发展促使部分有关流体的问题可以通过计算机模拟手段予以解决。鉴于传输参数黏度的重要性，很多学者都针对氩这种典型的LJ（Lennand—Jones）流体进行了关于黏度的MD模拟研究。但在处理一些较轻原子或分子的平动或转动，

采用分子动力学方法模拟金属铜纳米杆的弯曲力学性能,研究了从准静态加载到快速加载范围内不同加载速率的行为.结果表明,金属纳米杆的弯曲力学行为表现出显著的加载速率相关性和非线性变形行为.在弹性弯曲过程中,一种变形机制是发生从面心立方到密排六方的晶格结构转变转变发生后横截面增大和长度减小导致抗弯能力显著增强.另一种变形机制是纳米杆不发生晶格结构转变,位错的产生和运动导致塑性行为.

为研究吸收式制冷机中吸收剂溴化锂水溶液气液界面的微观形态,采用分子动力学方法,分别对不同质量分数的溴化锂水溶液不同温度时气液界面的微观结构、密度分布、界面厚度,溴化锂水溶液界面处和液相处离子与水分子中氢、氧原子的径向分布函数以及离子周围水分子取向角的分布函数进行了计算与分析.模拟结果表明：温度一定时,随着溴化锂水溶液质量分数的增加,液相密度逐渐增加,界面厚度逐渐减小;对于质量分数为60%的溴化锂水溶液,随着温度的升高,液相密度逐渐减小,气液界面厚度增加;303.15K时,质量分数为60%的溴化锂水溶液中界面的出现并未影响离子周围水分子的取向的有序性;随着温度的升高或溴化锂水溶液质量分数的减小,近界面处与液相处周围水分子的结构变得相似,离子周围水分子的取向的有序性不再很明显.

针对MEMS粘附现象,论述了有关粘附问题的研究现状,揭示了粘附的本质和研究范围,介绍了目前研究粘附问题所用的分子动力学、连续介质法、准连续介质法、蒙特卡罗法及纳米压痕法和悬臂梁法等各种计算和实验的前沿方法,并对粘附研究的发展提出了初步展望.

为了研究单晶面心立方材料在纳米尺度下的拉伸变形机理，采用分子动力学方法模拟了单晶Cu的拉伸变形过程，并研究了不同温度、不同应变速率对其拉伸变形行为的影响．结果表明：不同温度对单晶Cu屈服强度影响明显，温度越高，屈服强度越低；不同应变速率对拉伸过程的弹性变形和屈服机理没有影响，但对塑性变形影响大，应变速率越大，屈服强度越大．

汽车高速行驶时所产生的气动噪声与车辆乘坐舒适性息息相关,消费者对汽车噪声的要求也越来越高。本文利用基于分子动力学算法的气动噪声计算软件对高速行驶的某型号汽车进行了外流场瞬态计算,并对车外气动噪声进行了仿真分析。得到了汽车外流场气动噪声源的主要部位,并针对这些部位对车外监测点的噪声影响做了定量分析,得到了各个监测点上的声压频谱图,结果表明车身前脸、后视镜、A柱、前轮雨刮器这些暴露在高速气流中的部件噪声较为严重,可以针对性进行优化设计。

在纳米尺度下,将纤维表面近似成平面与基质聚合物结合,构建了丁腈橡胶与海泡石纤维、芳纶纤维及碳纤维三种物质的界面结构。采用COMPASS力场、正则系综及周期性单元,设定时间步长为1 fs、模拟温度为320 K,对以丁腈橡胶为基质,芳纶纤维、海泡石及碳纤维分别为填料的界面结合能进行了20 ps的分子动力学模拟计算。结果发现,三种纤维与丁腈橡胶之间的结合能分别为8393.05,1055.23,994.49 kJ/mol,其中海泡石纤维界面结合能中,静电力大小是范德华力的3.2倍,但方向相反。碳纤维与橡胶分子之间的结合能完全为范德华力,这与碳纤维分子完全没有极性相符。芳纶纤维与橡胶分子之间的结合能中,静电力与范德华力同向,其中范德华力的贡献超过80%。

磁流变液是一种高效可控的新型材料,研究其磁流变机理有着广阔的应用前景.目前学者对磁流变剪切特性的多因素分析研究较少.采用LAMMPS分子动力学的方法建立了磁流变液微观模型,分析了磁性颗粒间的相互作用,对磁流变液的剪切过程进行了二维状态下的微观数值模拟,并综合分析了影响剪切屈服应力的主要因素.模拟结果表明,磁性颗粒会沿着磁场方向形成若干条长链状结构,颗粒链受到剪切作用发生变形、倾斜甚至断裂;剪切速率较低时,剪切屈服应力保持稳定;随着颗粒体积百分率的增加,剪切屈服应力呈线性增加的趋势;低磁场强度时,剪切屈服应力随磁场强度增加而增长较快,较高磁场强度时,剪切屈服应力随磁场强度增加的增速放缓;在一定范围内颗粒半径越大,粒径分布越集中,剪切屈服应力越大;随着模拟温度的增加,剪切屈服强度先保持稳定,后下降逐...

使用多珠平面滚压加工刀具对叉车举升液压缸表面实施滚压加工和超声滚压加工。通过激光共聚焦显微镜、光学显微镜和显微硬度仪对加工后的试样进行表面三维形貌、金相组织和硬度表征的研究。开发相应的分子动力学模型并对加工前后的试样进行干摩擦试验,对比研究超声滚压对液压缸铝合金表面摩擦磨损性能的影响。试验结果表明,与滚压加工相比,超声滚压加工进一步降低了表面粗糙度。磨损结果表明,超声滚压加工改变了试样表面的微观结构,改变了试样的磨损机制,提升了试样的抗磨损性能,可有效提高液压缸使用寿命,降低泄漏量。