Matlab实现多尺度CADD模拟与位错检测示例

资源摘要信息: "矩阵位移法matlab代码-CADD:电脑辅助设计" 知识点详细说明： 1. MATLAB编程应用： MATLAB（矩阵实验室）是一种用于数值计算、可视化以及编程的高级语言和交互式环境。在本资源中，使用MATLAB编写的程序用于模拟机械问题，并执行从原子尺度到连续体的多尺度模拟。 2. 机械多尺度模拟： 多尺度模拟是指在同一模拟过程中同时考虑不同空间尺度和时间尺度的物理现象。在本资源中，模拟关注的从原子尺度的细节到连续体的宏观行为。 3. 二维原子离散位错耦合（CADD）方法： 二维原子离散位错耦合方法是一种模拟材料内部位错运动的技术。位错是指晶体中由于晶体缺陷或外部力作用产生的不规则排列，它在材料的塑性变形中起着重要作用。CADD方法考虑了位错在材料变形过程中的行为。 4. 有限温度版本： 模拟中考虑了温度因素，即模拟考虑了温度对材料属性和位错行为的影响。使用有限温度版本意味着可以在模拟中引入热力学效应。 5. 分子动力学（MD）： 在原子尺度模拟中，分子动力学方法是通过积分牛顿运动方程来跟踪原子在时间和空间中的行为。本资源中的原子区域使用分子动力学模拟。 6. 线性有限元方法（FEM）： 有限元方法是一种数值分析技术，用于求解工程和数学物理问题，特别是在连续体问题上。在本资源中，连续区域使用线性有限元方法进行模拟。 7. 示例演示（二维拉伸测试）： 资源提供了一个具体的二维拉伸测试的示例，通过运行脚本“run_Tensile_Test.m”来进行演示。该测试可以帮助用户理解程序如何在具体问题上应用。 8. 恒温器模型选择： 模拟可以选用不同的恒温器模型来保持系统的热平衡。Nose-Hoover恒温器和Langevin恒温器是在模拟中控制温度的两种方法，分别对应于恒定能量条件（NVE）或恒定温度（NVT）。 9. 原子间电势选择： 模拟程序允许用户从两种原子间电势模型中选择，即伦纳德-琼斯势和嵌入原子方法（EAM）。这些模型有助于确定原子间的相互作用力。 10. 线性有限元模型选择： 用户可以选择不同的线性有限元模型进行模拟，包括准静态、动态以及混合模型。 11. GMSH输入支持： GMSH是一个开源的三维有限元网格生成器。本资源支持从GMSH输入数据，这意味着用户可以将GMSH创建的几何模型导入到模拟中。 12. VTK输出支持： VTK（Visualization Toolkit）是一种用于三维计算机图形学、图像处理和可视化的开源软件系统。本资源支持输出为.VTK文件格式，便于在ParaView等可视化工具中进行数据的显示与分析。 13. 位错检测与演变： 模拟包含了对位错的检测和追踪功能，这允许将位错作为离散元素传递给连续体模型，并研究位错随时间的演变。这在材料科学和工程中对于理解材料的塑性变形和破坏机制至关重要。 14. 代码的自主开发： 资源中提到的所有与原子、原子区域和连续区域之间的耦合相关的代码都是从头开始独立编写的，这表明开发者在机械多尺度模拟领域具有深入的研究和实践经验。 系统开源说明： 本资源被标记为"系统开源"，意味着该模拟软件的源代码对用户开放，用户可以自由地查看、修改和分发。开源软件通常伴随着社区支持，用户可利用社区资源进行学习和问题解决。这种开放性可以促进学术和工业界的合作与创新，加速科研成果的转化。