原子动力学蒙特卡洛程序OpenKMC在反应堆压力容器钢缺陷损伤研究中的优化与应用

• 作者: 商红慧 尚子豪 张云泉 张广婷 王东杰 王栋 贺新福 陈泽华
• 来源期刊: 计算机工程与科学
• 学科: 工学
• 关键词: Fe-Cu合金 Pair势 嵌入原子势 团簇 空位点缺陷 动力学蒙特卡洛
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 高性能计算
• 页码范围: 2151-2162
• 页数: 12页
• 分类号: TP311.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-130X.2020.12.007

摘要

将具有体心立方结构的Fe-Cu二元合金作为RPV模型材料,分别采用基于Pair势和嵌入原子势(EAM)的动力学蒙特卡洛方法,以引入空位点缺陷的方式模拟了热时效下系统中富铜团簇的析出过程.同时对程序实现了计算优化,并验证了算法的正确性与有效性.利用高性能计算资源对优化后的程序进行了性能分析.数值实验结果表明,通过引入一定数量的空位点缺陷,体系内可以同时析出富铜团簇和铜-空位复合体团簇,并且这种复合体团簇更易成为体系内尺寸最大的团簇.增加体系内的空位数量可以加快沉淀的析出过程.另外,增加空位数量不会对体系总的团簇数量密度产生显著影响,但是能够促进团簇粗化,使其成长为尺寸更大的沉淀.