基于多尺度方法的纳米Cu薄膜摩擦过程中压头深度与速度效应研究

采用桥域方法(bridging domain method)对纳米尺度下Cu薄膜表面摩擦过程进行模拟,主要对不同压头压入深度和摩擦速度下的模拟结果进行对比分析。对摩擦阻力和系统变形能的对比分析表明,压深增大使得摩擦阻力和变形能显著增加,而摩擦速度增大对二者并无显著影响;对位错原子数目的统计分析表明,压深变化对摩擦过程中不全位错和全位错的发生具有明显影响,表现为不全位错和全位错原子数目随压深增加而显著增加;定量化分析位错、孪晶等不同变形机制对总应变的贡献比重表明,压深变化对摩擦过程中不同变形机制的应变贡献影响有差异,主要表现为FCC原子应变贡献随压深增加而降低,位错、孪晶原子应变贡献受压深变化影响较小。摩擦速度变化对摩擦过程中不全位错、全位错的发生以及不同变形机制的总应变贡献均无明显影响,这与不同摩擦速度下摩擦阻力、变形能的分析结果一致