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随着微机电系统研究的逐渐深入,纳米尺度材料性能的研究变得日益重要和迫切,在实际的纳米材料内部和表面经常存在缺陷,如孔洞,表面台阶等,破坏材料结构的完整性,使晶体内部或表面产生应力集中,影响纳米材料的初始塑性屈服,另外,温度对材料初始塑性也有影响。因此,本文通过分子动力学模拟方法研究了表面台阶、孔洞及温度对单晶铜初始塑性屈服的影响。建立带台阶单晶铜纳米压痕模型,分析表面台阶对单晶铜初始屈服的影响,得出表面台阶只对距其较近处单晶铜纳米压痕初始塑性有影响,因产生应力集中导致初始屈服载荷Fy和初始屈服强度σy比无表面台阶单晶铜的Fy和σy低,远离表面台阶处单晶铜初始塑性基本不受影响,并分析压头与台阶距离d和初始屈服时压头与单晶铜表面的接触半径ay的关系对Fy和σy的影响,发现-1.59<d/ay<1.29时,Fy和σy明显降低,在此范围以外,表面台阶对Fy和σy基本没有影响,且在无表面台阶单晶铜的Fy和σy附近波动;分析压头半径R不变,表面台阶高度h对单晶铜初始塑性的影响,发现表面台阶高度h越小,表面台阶对单晶铜初始屈服的影响越小,Fy和σy随h/d的增加呈下降趋势,即h越大,表面台阶附近d值越小,表面台阶对单晶铜初始屈服的影响越大;分析台阶高度h不变,压头半径R对单晶铜初始屈服的影响,发现压头半径R增大, Fy和初始屈服时压下深度δy增加,σy略降低,但Fy和σy随d的变化趋势不变。建立带孔洞单晶铜纳米压痕模型,发现初始屈服受孔洞半径Rv和孔洞中心与模型表面距离dv两个因素共同影响,分析Rv/dv值对单晶铜初始屈服强度σy的影响,得到Rv/dv﹥0.35时,随Rv/dv值增加,σy值逐渐降低; Rv/dv﹤0.35时,σy值基本不变且接近无孔洞单晶铜σy值,随Rv/dv值增加,位错扩展受到孔洞的阻碍,当Rv/dv=0.35时,孔洞对位错扩展的阻碍作用最大,初始屈服强度σy达到最大值。建立带孔洞单晶铜单轴拉伸模型,分析得出初始屈服强度σy随孔洞半径Rv的增大而减小;位错沿孔洞附近滑移面开动和扩展;同时分析温度对单晶铜单轴拉伸初始塑性的影响,发现随温度T升高,初始位错开动所需要的临界应力降低,即初始屈服强度降低。