1. 研究目的与意义（文献综述）
镁及镁合金密度较小，与塑料相近，刚度强度不亚于铝，又具有比强度和减振性高、抗磁性好等优点，在汽车、电子工业、航空航天等领域有望得到很好的应用。然而镁合金属于密排六方晶体结构，与面心立方和体心立方结构金属相比，这种材料内部存在的独立滑移系相对较少，其内在的塑性变形机制较为复杂，人们对其塑性变形行为的认识还相当有限。另外，镁及镁合金在加工过程中易出现表面缺陷，对镁塑性变形行为产生了影响，在一定程度上又限制了其应用。因此，对镁及镁合金，特别是具有一定表面缺陷的镁及镁合金样品的塑性变形行为开展相关研究十分必要。
近年来，人们对镁及镁合金的塑性变形机制进行了大量研究，其中镁单晶纳米柱不同滑移、孪晶系统的激活条件、产生机制等都是研究的重要方向。随着研究的深入，研究者发现：镁及镁合金的塑性变形机制存在很强的尺寸依赖性。例如，kelly和hosford等对宏观尺度镁单晶进行了c轴拉伸和压缩载荷作用下的变形过程研究，发现拉伸载荷作用下会形成变形孪晶，压缩载荷作用下会形成孪晶。然而，近年来，大量微纳米尺度下的c轴压缩实验表明，在c轴压缩载荷作用下，主要的变形机制是位错运动，而不是孪晶的形核。
另一方面，随着现代技术的发展，将材料微观结构变化与宏观性能相结合的方法已经发展成为材料研究中一个重要的研究方向，分子动力学正是一种在微观尺度上研究材料的有力手段。采用分子动力学理论结合计算机模拟技术，能够模拟各类实验过程从而做到在相对较高的精确程度上对材料内部的演化过程进行研究。分子动力学研究方法已经发展成为一种研究微纳尺度材料力学性能及形变机制的重要工具。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容：1、建立具有表面缺陷的镁纳米柱模型，模拟单轴压缩载荷作用下的塑性变形过程，得到相应的能量演化曲线、应力-应变曲线及微观结构演化过程。
2、分析不同类型、不同比例的表面缺陷对镁纳米柱塑性变形行为的影响。
3、结合模拟结果和相关实验和理论研究结果，结合屈服应力、杨氏模量、流动应力等宏观力学指标，研究表面缺陷对镁纳米柱塑性变形行为的影响及内在微观机理。
3. 研究计划与安排
1-2周查阅相关文献并翻译指定文献；
3-4周学习相关理论知识，软件应用，选取合适的原子势函数；
5周建立具有不同类型表面缺陷的镁纳米柱模型；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]yuq,shanzw,lij,etal.strongcrystalsizeeffectondeformationtwinning[j].nature,2010,463(7279):335-8.
[2]张津,章宗和.镁合金及应用[m].化学工业出版社,2004.
[3]祁庆琚,刘勇兵,杨晓红.镁合金的研究及其在汽车工业中的应用与展望[j].汽车工程,2002,24(2):94.
