形变的分子模拟
       利用Daresbury 实验室开发的2.20版DL-POLY进行所有的模拟实验。实验条件为300k，0.5fs时间步长。实验分两步骤对机械性能进行观察。第一步对原子模型进行平衡，第二步对模型进行渐进轴向机械装载。
平衡状态
       将NPT和NVT整体结合，进行平衡状态实验。首先将模型在NPT条件下运行模型，时间步长为30000；然后在NVT条件下对模型进行机械装载。
应力应变曲线
       利用应力应变曲线进行抗拉实验和抗剪实验。对所有模型施以应变场，进行轴向拉伸实验。
       沿着形变的方向对MD单元的大小进行测量并施以应变，然后对原子的新坐标重新测量以便匹配新的大小。完成初始形变以后，继续对MD进行模拟，在新的MD单元大小范围内对原子进行平衡。重复该步骤以实现持续渐进形变。轴向拉伸方向上的应变增量为0.25%。然后，将系统松弛0.1ps，将系统上的应力调和至大于0.1ps。实验采用周期边界条件。
结果和讨论        图四可以看出距离裂缝尖端几纳米的ND颗粒簇丛增强了模型I的韧性和强度。图五可以看出ND颗粒有效防止了裂缝的扩散。
       为观察ND颗粒形变性对整体应力应变反应的影响，实验建立了一个ND为不可形变的模拟。曲线如图五所示。图六为对应的MD。可以明显看出不可形变的ND颗粒明显降低了整体强度和韧性。由于ND颗粒是不可形变的，当裂缝产生并影响ND-SiC界面时，不存在能量损失。图五可以看出在10%应变处应力应变发生了弯曲。
       为理解ND核是否影响应力应变反应，实验建立了一个洞空ND增强模型。图八为对应MD图。图七可以看出，洞空ND没有增强SiC的机械性能；同时还可以看出洞空变形ND颗粒不能防止裂缝的扩散。因此，和WND应力应变曲线相比，没有观察到任何差别。        为完善对纳米颗粒增强效果的评估，实验还进行了不可变形的洞空ND研究，曲线如图九所示。图十为对应的MD。图九可以看出，当不可变形洞空ND嵌入时，整体应力应变性能下降。使用硬质ND时，图十显示类似趋势。这说明和硬质ND增强系统相比，不可变形洞空ND的变形机理是一样的。由此可以推断超硬增强纳米颗粒不会增强其机械性能。
       为研究纳米颗粒属性对SiC基体的影响，实验用同样尺寸的Si替代ND。需要注意的是Si没有SiC更硬，因此把它放入裂缝中。曲线如图11所示。由图可以看出掺入Si增强体后并没有改善整体应力应变性能。 模型II裂缝
       从抗拉实验可以看出SiC的强度和韧性只有在ND颗粒不是超硬属性的情况下才能得到改善。为验证该假设，研究对所有实验进行抗剪实验，结果显示增强ND改善了SiC的韧性。图12为抗剪实验结果。图13为对应的MD。由于错位成核，剪切负载过程中发生显著的塑性变形。