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Work conjugate pair of stress and strain in molecular dynamics

International Journal of Smart and Nano Materials 2016年第3期7卷 144-178页

作者： Leyu Wang James D.Lee Cing-Dao Kan Center for Collision Safety and Analysis College of ScienceGeorge Mason UniversityFairfaxVAUSA Department of Mechanical and Aerospace Engineering the George Washington UniversityWashingtonDC 20052USA

Certain stress and strain form a thermodynamic conjugate pair such that their strain energy equals to a scalar-valued potential *** atomistic stresses and strains are analytically derived based on the work conjugate *** is numerically verified with both two-body and three-body potentials that the atomistic kirchhoff stress,first-order Piola–kirchhoff stress and second-order Piola–kirchhoff stress are conjugates to atomistic logarithmic strain,deformation gradient and Lagrangian strain,*** stress at 0 K based on original volume is the special form of atomistic kirchhoff stress for pair *** is numerically verified that Hencky strain is not conjugate to any stress.

关键词： Thermodynamic conjugacy logarithmic strain atomistic stress deformation gradient strain energy interatomic potential Tersoff potential atomistic first-order Piola-kirchhoff stress atomistic second-order Piola-kirchhoff stress atomistic kirchhoff stress virial stress

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