[发明专利]一种计算任意晶系材料高温弹性系数的方法

权利要求书

1.一种计算任意晶系材料高温弹性系数性能的方法，其特征在于：首先根据晶体材料的对称性，对材料的晶体原胞形状作一系列的变形，得到不同变形形式和变形量下的变形晶体原胞的原子坐标，并计算这些变形晶体原胞的在不同温度条件下的吉布斯自由能G（ξ,T）；通过求解上述变形形式下吉布斯自由能G(ξ,T)随变形量变化的最小值，便可将求得晶体的各向异性的线膨胀系数和晶体结构，从而确定出在一定温度条件下该晶体的能量密度ρ(ξ,T)与应变量ξ的关系，并将晶体能量密度ρ(ξ,T)对应变量ξ进行多项式拟合，获得该多项式的二阶系数，通过联合求解二阶系数与弹性系数的方程组，就可以确定出该晶体材料在给定温度下的各个独立的弹性系数c_ij(T)。

2.根据权利要求1所述的一种计算任意晶系材料高温弹性系数性能的方法，其特征在于：具体作法如下：

1）准备任意晶系晶体结构的VASP软件原子坐标文件POSCAR；

2）根据不同的晶系，对其晶体结构做如表1所示变形方式的变形，并利用VASP和Phonopy软件计算晶体在给定温度下的吉布斯自由能和变形量的关系G(ξ, T)；

3）在每种变形方式下，通过拟合给定温度下晶体的吉布斯自由能和变形量的关系，即可找到晶体的吉布斯能量随变形量变化的最低点，该点即为该晶体在此温度下的热力学平衡结构，进而可以获得该晶体的各向异性的热膨胀系数；

4）在每种变形方式下，通过多项式拟合给定温度条件下的吉布斯自由能体积密度ρ(ξ,T)与对应变ξ关系，并求得其二阶系数，再通过求解如表1所示的二阶系数与弹性系数的线性方程组，即可获得该晶体在此温度下的二阶弹性系数c_ij(T)。