——软件介绍——

本实验既包括大型设备特殊实验，即等离子聚焦加工试样和高分辨透射电镜下原位变形实验的场景虚拟，虚拟训练学生对实际实验的流程熟悉和动手操作，也包括了微纳尺度单晶材料变形的分子动力学仿真计算学习，并将两者结合起来，在虚拟场景中同步展示仿真计算结果，让学生可以观察到位错在变形过程中的演变和作用

——软件特点——

利用虚拟场景模拟在透射电镜下对微纳尺度单晶进行原位变形实验，从选取实验材料试样，完成制样加工与检验流程，到将试样安装在原位加载专用的压杆上，装入透射电镜内，选择和设定好实验模式和参数，让学生在虚拟场景中能够亲自动手，熟悉实验过程，理解和掌握聚焦离子束和透射电镜大型设备的关键操作，解决原《材料分析方法》和《材料力学性能》课程上学生只能观摩不能动手实验的局限性问题。

学生在这样一个实验流程结束后，可以改变实验条件对不同尺度材料的变形进行仿真计算，分析对比结果，对不同尺度材料的塑性变形有本质的理解。

实验中学生可自主选择不同材料来进行原位压缩实验，也可方便的改变试样尺寸、应变速率等实验参数进行原位压缩实验，克服了实际电镜下原位变形实验的局限性，使原先的观摩观察实验提升为研究性实验。

对同一材料相同的变形速率下，可以对比试样的尺寸效应，会发现在微纳尺度的压缩应力应变曲线完全不同与宏观尺度下的压缩时的应力应变曲线，直接看到微纳尺度压缩时因试样中位错运动的逃逸，产生所谓的“突跳”这一独特现象，这在宏观尺度的压缩实验中是不存在的。

——教学与实训内容——

机械减薄操作模拟

电解双喷减薄设备操作模拟

聚焦离子束设备操作模拟

透射电镜设备操作模拟

Atomsk软件建模模拟

lammps软件仿真计算

ovito软件可视化模拟分析