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微观损伤对单晶铝力学性能影响的分子动力学研究

发布时间:2021-09-08 17:12
  金属材料微观损伤的研究对于人们认识材料的性质、进行材料合成以及工程应用都有着至关重要的作用。随着计算机技术的飞速发展,分子动力学方法逐渐成为了人们研究金属材料微观损伤的重要方法。分子动力学方法在研究金属材料微观塑性变形、相变、微观损伤断裂等微观力学规律的有效方法。在本文中,我们采用分子动力学程序LAMMPS模拟了高应变率拉伸加载下面心立方单晶铝中的微观损伤演变过程,并采用了不同的方法对其进行了详细分析。研究内容包括:(1)拉伸加载下孔洞表面应力分布情况以及孔洞在不同方向上的尺寸变化;(2)孔洞表面位错的产生与发展过程;(3)孔洞与空位所占体积份额对单晶铝力学性能的影响。含孔洞的单晶铝在高应变率拉伸加载下孔洞表面的应力分布表明,在孔洞表面存在着应力集中的区域,而孔洞的尺寸变化也与这些应力集中区域密切相关。总体来说,在弹性形变阶段,孔洞的尺寸随着拉伸加载的进行而逐渐增大,但是这个过程并不是均匀的,在孔洞表面应力集中的区域会产生山峰状的突起。在进入塑性形变阶段后,位错正是在这些应力集中区域处产生的。面心立方铝晶体拉伸加载下的应力应变响应分析可以看出,不同加载晶向情况下,晶体的弹性模量、屈服强... 

【文章来源】:中国工程物理研究院北京市

【文章页数】:80 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

微观损伤对单晶铝力学性能影响的分子动力学研究


a-Fe中的级联过程

空间点阵,晶体,缺陷,平行六面体


微观损伤对单晶铝力学性能影响的分子动力学研宄第二章晶体中的位错??多重要的非金属固体都是结晶体,即组成固体的原子排列成子的实际排列可以用晶体结构来描述||;|。大多数纯金属具见的是体心立方、面心立方和密堆积六方结构。但是,合金通常比较复杂,而且同一种物质可因不同条件而处于不同原子排列可以用图】那样的三维直线网格来描述,这些直线平行六面体,这些直线的交点称为空间点阵。空间点阵的每境。每个平行六面体称为晶胞,晶体是由晶胞面对面堆砲成个点阵位置上的一个或数个原子的基本单元可组成完整晶

填隙原子,空位,点缺陷,杂质原子


?微观损伤对单晶铝力学性能影响的分子动力学研究???计)。在纯金属中可能存在的点缺陷包括空位、填隙原子、杂质原子等,其中空位和??填隙原子称为本征点缺陷,见图2.2,而杂质原子分为代位杂质原子和填隙杂质原子,??统称为非本征点缺陷,见图2.3。点缺陷在各个方向上的尺度都为一个到几个原子尺??度。金属中点缺陷的存在使得缺陷周围完整点阵结构遭到破坏,产生局部的畸变。??

【参考文献】:
期刊论文
[1]单晶铜在动态加载下空洞增长的分子动力学研究[J]. 罗晋,祝文军,林理彬,贺红亮,经福谦.  物理学报. 2005(06)



本文编号:3391171

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