[发明专利]一种基于对称性和晶胞投影的高通量理想强度计算方法

权利要求书

1.一种基于对称性和晶胞投影的高通量理想强度计算方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，针对某晶体S，准备该晶体的结构文件，并对其进行预处理，使晶体结构完全弛豫，同时读取输入结构文件的晶体学结构信息；

步骤二，基于所读取的晶体学结构信息和设定的对称性解析精度，利用SPGLIB接口程序自动解析输入的晶体结构的对称性，确定晶胞的空间群和晶系；

步骤三，根据输入晶体结构的晶系，自动设定晶胞的拉伸晶向和剪切滑移路径；

步骤四，基于所确定的不同拉伸晶向和剪切滑移路径，对晶胞自动投影，将自动投影后的结构复制为应变初始结构AFFPOS0；

所述的晶胞自动投影具体为：

对于拉伸应变，将拉伸应变晶向自动投影平行于笛卡尔y轴；对于剪切应变，将剪切面自动投影垂直于笛卡尔x轴，以及将剪切方向自动投影平行于笛卡尔y轴；

步骤五，对应变初始结构AFFPOS0施加一个拉伸或剪切应变增量，得到应变晶胞；

对应变初始结构AFFPOS0施加应变是通过矩阵运算获得应变后的晶格基矢向量，同时保持原子位置分数坐标不变；应变后的晶格基矢向量a_i′由原来的晶格基矢向量a_i和应变矩阵ε的运算得到：

其中I为3×3单位矩阵；

应变矩阵ε分为拉伸应变矩阵ε_tensile和剪切应变矩阵ε_shear，分别为：

步骤六，通过第一性原理计算软件分别对每个应变晶胞进行结构弛豫，判断各应变结构是否收敛，如果是，则提取应变结构的能量和应变值；如果否，将该结构复制为第一性原理结构文件，重新进行结构弛豫，直至应变结构收敛；

步骤七，判断各个收敛的应变结构的应变值是否达到设定的最大应变值，如果是，则停止运算，进入步骤八；如果否，则将弛豫后的晶胞结构复制为应变初始结构AFFPOS0，返回步骤五，线性递增施加应变增量，直到达到最大应变值；

步骤八，待所有拉伸或剪切路径都计算完后，输出所有应变路径的应力-应变曲线，并获取各个应力-应变曲线上的最大拉伸应力σ_[uvw]或最大剪切应力τ_{(hkl)[uvw]；}

步骤九，分别比较所有的最大拉伸应力σ_[uvw]和所有的最大剪切应力τ_(hkl)[uvw]，取其中各自的最小值，对应得到材料的理想拉伸强度和理想剪切强度；

理想拉伸强度定义为σ^min＝min{σ_[uvw]}

理想剪切强度定义为τ^min＝min{τ_(hkl)[uvw]}

其中，(hkl)为晶面，[uvw]为晶向。

2.根据权利要求1所述的一种基于对称性和晶胞投影的高通量理想强度计算方法，其特征在于，所述的晶系包括三斜晶系、单斜晶系、正交晶系、四方晶系、三方晶系、六方晶系和立方晶系。

3.根据权利要求1所述的一种基于对称性和晶胞投影的高通量理想强度计算方法，其特征在于，所述的收敛的判断依据为：除了与应变方向相关的应力组元外的其他应力组元是否趋近于零。