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EAM势函数在对势的基础上包含了重要的多体效应而广泛应用于金属及合金体系的分子动力学模拟,分子动力学模拟结果的可靠性依赖于其使用势函数的可信度,高温合金中包含多达十种元素,由于文献中已有的EAM模型大多为单质和二元体系,所以构造多化学组元势函数对模拟Ni基单晶高温合金体系中的位错运动、裂纹扩展及合金化效应具有重要意义。本文在Cai-Ye EAM势函数的基础上构建适用于研究Ni基单晶高温合金力学性能的多组元EAM势函数,并应用于研究材料的基本物性参量。Cai-Ye EAM势函数已成功地应用于面心立方(Fcc)结构金属及其合金,其解析函数中的可调参数较少,与Fcc金属中的约束条件(一个平衡条件及三个独立弹性常数)相比,六角密堆积(Hcp)结构金属存在更多的约束条件(两个平衡结构条件、五个独立的弹性常数及内弹性常数),使Cai-Ye EAM势函数在Hcp金属的应用中较困难。本文通过改进Cai-Ye EAM势函数“对势项”的形式——加入指数函数及截断函数,增加了势函数的可调性,可以较好地应用于Hcp金属力学性能的拟合。此外,Fcc-Ni的堆垛层错能得到了改进,通过拟合实验物性参量构建了单质Fcc-Ni、Al, Hcp-Re、Ru、Co的EAM势函数。γ’(Ni3Al)是Ni基单晶高温合金中重要的强化相,本文通过拟合γ’(Ni3Al)的实验物性参量给出了Ni-Al势函数,γ’(Ni3Al)的面缺陷是强化合金的重要因素之一,本文通过考虑势参量变换不变性(f(r)→sf(r),F(ρ)→F(ρ/s)、原子间电荷转移效应及弹性约束条件(C12-C44),发现电荷转移、弹性常数与势参数s密切相关,并影响材料的层错能等面缺陷能量,使本文势函数的“嵌入能”项对面缺陷能量的计算结果有重要贡献。合金化元素Re、Ru、Co改善了Ni基单晶高温合金的力学性能,本文通过拟合虚拟晶体结构的第一原理物性参量,构建了三元Ni-Al-Re、Ni-Al-Ru、 Ni-Al-Co及四元Ni-Al-Re-Ru EAM势函数,并应用该势函数计算了合金化元素对Y(Ni)/γ’(Ni3Al)晶格错配度的影响及在γ’(Ni3A1)中占位倾向性,EAM势函数给出结果与第一原理结果相符。模拟了Ni(Al,Co)随机固溶体层错能与Al、Co浓度的关系,其层错能随Al、Co浓度的增大而降低,从而阻碍了螺位错的交滑移,强化了合金。Re原子与γ(Ni)/γ’(Ni3Al)相界面错配位错的相互作用能计算表明：Re原子可以有效地钉扎错配位错。