01
弹性常数基础
什么是弹性常数?为什么需要计算弹性常数?弹性常数在材料设计中的应用。
概念应用
02
力学基础回顾
应力与应变的概念、胡克定律、广义胡克定律、弹性刚度矩阵与柔度矩阵。
力学矩阵
03
晶体对称性与弹性常数
不同晶系的独立弹性常数个数(立方、六方、四方、正交等)、Neumann原则。
对称性晶系
04
第一性原理计算基础
密度泛函理论(DFT)简介、Kohn-Sham方程、交换关联泛函(LDA、GGA、杂化泛函)。
DFT泛函
05
VASP软件入门
VASP输入文件(INCAR、POSCAR、POTCAR、KPOINTS)、输出文件解读、常用参数设置。
VASP输入输出
06
结构优化
离子弛豫与晶胞优化、ISIF参数详解(ISIF=3/4/7等)、收敛标准设置。
优化ISIF
07
能量-应变方法
基本原理、施加应变的方式、能量-应变曲线拟合、二阶导数求弹性常数。
能量法拟合
08
应力-应变方法
基本原理、施加应变后计算应力、线性拟合求弹性常数、与能量法的对比。
应力法对比
09
立方晶系弹性常数计算(上)
C11、C12、C44的计算方案设计、应变矩阵选择。
立方方案
10
立方晶系弹性常数计算(下)
VASP输入文件准备、后处理脚本编写、结果验证。
VASP脚本
11
六方晶系弹性常数计算
C11、C12、C13、C33、C44、C66的计算方案、独立应变选择。
六方应变
12
四方晶系弹性常数计算
C11、C12、C13、C33、C44、C66的计算方案、应变矩阵设计。
四方矩阵
13
正交晶系弹性常数计算
9个独立弹性常数的计算方案、应变矩阵设计。
正交9个
14
单斜与三斜晶系弹性常数计算
更多独立常数的处理、计算注意事项。
单斜三斜
15
Python后处理脚本编写(上)
读取OUTCAR/OSZICAR数据、解析能量和应力。
Python解析
16
Python后处理脚本编写(下)
最小二乘法拟合、弹性常数矩阵组装、结果输出。
拟合组装
17
弹性常数的收敛性测试
截断能收敛测试、K点收敛测试、力的收敛标准测试。
收敛测试
18
力学稳定性判据
Born稳定性判据、不同晶系的稳定性条件、失稳分析。
稳定性判据
19
工程弹性常数计算
杨氏模量、剪切模量、体积模量、泊松比的计算(Voigt-Reuss-Hill近似)。
工程常数VRH
20
各向异性分析
弹性各向异性因子、Zener各向异性指数、三维杨氏模量曲面绘制。
各向异性曲面
21
声速与德拜温度
纵波声速、横波声速、平均声速、德拜温度的计算。
声速德拜
22
高压下弹性常数计算
施加静水压的方法、高压下结构优化、压力-体积状态方程。
高压状态方程
23
温度效应与准谐近似
准谐德拜模型、有限温度弹性常数、热膨胀系数。
温度准谐
24
合金与固溶体弹性常数
虚拟晶体近似(VCA)、特殊准随机结构(SQS)、团簇展开方法。
合金SQS
25
二维材料弹性常数
石墨烯、MoS2等二维材料的弹性常数计算、面内刚度与泊松比。
二维面内刚度
26
缺陷对弹性常数的影响
空位、掺杂、晶界对弹性常数的影响、超胞方法。
缺陷超胞
27
高通量计算与数据库
自动生成应变任务、批量提交作业、材料数据库构建。
高通量数据库
28
常见问题与调试
计算不收敛怎么办?负弹性常数?对称性错误?精度不够?
调试FAQ
29
案例实战(一):Mg合金
Mg合金弹性常数计算全流程——从结构优化到结果分析。
实战Mg
30
案例实战(二):钙钛矿氧化物
钙钛矿氧化物弹性常数计算——考虑自旋极化与U值。
实战钙钛矿