分子动力学模拟研究铁头铜银摩擦焊接接头的机械特性：初始温度的影响

《Scientific Reports》：Mechanical characteristics of friction-welded copper-silver junction with iron tip via molecular dynamics simulation: influence of initial temperature

　　本研究采用分子动力学模拟方法，探究了在简化摩擦焊加载条件下铜-银界面的原子响应。研究分析了工具改性铜-银界面的力学响应，重点关注初始温度（300–400 K）的影响。研究方法分为两个阶段：首先，通过监测动能和总能量等关键物理参数，在300 K初始温度下评估所建模样品的物理稳定性。随后，对已平衡的样品施加简化摩擦焊加载，并进行机械变形以评估其界面响应。该方法使得能够对温度相关的力学特性进行详细分析，包括应力-应变行为、径向分布函数、相互作用能、平均平方位移、极限强度和杨氏模量。结果表明，温度升高会增大热能，削弱铜原子和银原子之间的原子键，从而降低工具改性界面的极限强度和刚度。具体而言，当温度从300 K升高到400 K时，极限强度从1490.27 MPa降至1348.88 MPa，杨氏模量也相应下降。本研究从原子尺度揭示了初始温度如何影响简化摩擦焊条件下铜-银界面的力学响应。