“在线材料计算+机器学习”特训营的系列课程专为“零基础”学员设计，通过模型搭建、性质计算、性能预测、实操经验分享层层递进进行讲解，带您快速入门分子模拟和机器学习。

在前面的课程中我们为大家分享了材料的电子性质——能带结构和电子态密度的计算和分析方法。相信大家已经对计算模拟的深入性能计算内容和分析手段有一点的了解，本次课程将为大家介绍力学性质的计算和分析方法。

在材料的线性形变范围内（应变较小的情况下），体系的应力与应变满足胡克定律。胡克定律可知，在微小形变条件下应力应变成正比,应力分量是应变分量的线性函数,矩阵表示时为:

其中σ和ε分别表示应力和应变，Cij是弹性刚度常数，这里1≤i≤6即应变和应力分别有6个独立分量。施加应变后体系的应变能可按应变张量ε进行泰勒级数展开并取二阶近似得到：

这里E(V,ε)和E(V0,0)别表示施加应变后和基态构型的总能，V0是平衡体积。

MatCloud+材料智能大数据云平台采用Stress—Strain关系来拟合弹性常数并最终获得力学性质。

MatCloud+是国内首家材料基因组高通量材料智能设计平台，它其中的一个核心价值，在于：将对材料计算模拟的操作进行了重新定义，通过自动流程的方式，实现高通量材料计算和筛选。通过“托拽”方式设计工作流，通过自动流程，解决了第一原理计算参数设置复杂、赝势处理繁琐、数据后处理易出错、计算数据易丢失等问题，并能与机器学习无缝地集成。对于用户，你只需一个浏览器，简单的参数设置，点点鼠标，就能完成“高通量”DFT计算。实操演练/线上直播/无限回放/永久答疑“在线材料计算+机器学习”特训营线上培训第4课：MatCloud+力学性质计算

课程表

课程安排课程内容课程大纲力学性质基本概念什么是弹性常数矩阵如何计算弹性常数矩阵如何计算体模量、杨氏模量、剪切模量、泊松比应力应变曲线什么是应力应变曲线如何计算应力应变曲线力学性质在科研中的应用案例1：电池材料的研发案例2：合金材料的研发案例3：超导超硬材料的研发MatCloud+平台力学性质计算如何直接获得力学常数高通量力学性质研究的实现

课程内容

1、力学性质基本概念

弹性常数：表征材料弹性的量，描述应力和应变之间的关系，是应力对应变展开的线性项，展开系数Cij即为弹性常数，i代表了施加的力的方向，j代表了施加的力引起了哪个方向的应变。

体模量(B)：材料的体积与各向均压的比值。

杨氏模量(E)：在物体的弹性限度内，应力与应变的比值。

剪切模量(G)：剪切应力与应变的比值。

泊松比(v)：横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。

2、应力应变曲线

对材料力学性能进行模拟测试，大多采用拉伸、压缩、剪切等变形模拟，其中拉伸以单轴拉伸最为常见。

单轴拉伸也就是沿着一个方向施加压力使材料发生伸长变形，绘制应力-应变曲线，获得断裂强度、杨氏模量等性能参数。

曲线的横坐标是应变，纵坐标是外加的应力。曲线的形状反应材料在外力作用下发生的脆性、塑性、屈服、断裂等各种形变过程。

图1应力应变曲线oa：弹性阶段(σb弹性极限)ac：塑性变形阶段(σc屈服极限)cd:强化阶段(σd抗拉强度)de:局部变形阶段(σe断裂强度)3、力学性质在科研中的应用此部分我们结合多个案例(电池材料、合金材料、超导超硬材料等)介绍力学性质在材料研究中的作用。例如通过体模量等力学常数的大小比较，快速筛选力学性能优良的材料。图2文献中的力学性质结果

4、MatCloud+平台力学性质计算

MatCloud+平台计算结果

MatCloud+平台省去了大家后处理繁琐操作，在计算完成后直接给出弹性常数矩阵、及多个力学常数结果。

图3MatCloud+平台力学性质结果

MatCloud+平台高通量力学计算

随着材料基因组计划的提出高通量实验和高通量计算成为一种研究趋势，MatCloud+基于高通量计算引擎能够帮助大家轻松实现高通量计算。在本次直播课中我们会为大家介绍如何利用在线云计算平台实现高通量计算。图4MatCloud+高通量计算

参与方式

主办单位：北京迈高材云科技有限公司课程时间：年6月9日（周四）14:00-15:00参与方式：

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