玻璃材料在不同条件下的塑性流变力学行为研究

发布时间：2021-05-25 16:33

　　玻璃材料包括金属玻璃（非晶合金）、聚合物玻璃等,属于非晶体,结构具有短程有序、长程无序的特点,能量上处于亚稳态,是一种非平衡态系统。玻璃材料是过冷液体经过快速冷却达到玻璃转变温度而形成的。这一过程中玻璃材料的动力学性质发生了很大的改变,粘度和弛豫时间增加了好几个数量级,因此玻璃材料也被称为“冻结的液体”。与晶体相比,玻璃材料不具有晶格、晶界、位错等结构特征,因此玻璃材料特殊的微观结构决定了其具有优异的力学、物理和化学性能,比如高强度、高硬度、耐磨性、耐腐蚀性、大的弹性极限以及良好的塑性变形能力。玻璃材料在诸多领域取得了广泛的应用。在玻璃转变温度以下,玻璃材料内部的一些粒子仍具有运动性,这些粒子会自发缓慢地运动从而引起结构弛豫,这一现象被称为老化,是非晶体中一个普遍存在的物理特征。老化对于玻璃材料的流变缺陷结构和力学性质会产生很大的影响。另外在玻璃材料变形过程中,温度和应变率依赖的流变缺陷演化的动力学异质性和时空关联性显著影响玻璃材料中的塑性流变力学行为。因此研究玻璃材料结构中的流变缺陷演化和老化效应对于理解玻璃材料的力学行为进而调控其宏观力学性质具有重要意义。本论文先是提出了一个应变控... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 概述
    1.2 流变机制
        1.2.1 自由体积模型
        1.2.2 剪切转变区模型
        1.2.3 软玻璃流变模型
    1.3 剪切带形成及其演化
        1.3.1 剪切带的形成
        1.3.2 剪切带的演化
    1.4 弹塑性单元的时空关联性
        1.4.1 协同性
        1.4.2 四极对称性
    1.5 本论文主要工作
第2章 应变控制的流变缺陷演化的平均场模型
    2.1 引言
    2.2 模型的提出和建立
    2.3 流动单元浓度的演化
    2.4 本构方程的建立
    2.5 求解结果和分析
    2.6 小结
第3章 玻璃材料非线性流变的简化Maxwell模型
    3.1 引言
    3.2 简化的Maxwell模型
        3.2.1 固态相变动力学
        3.2.2 流度和自由体积缺陷浓度的关系
        3.2.3 自由体积缺陷浓度演化方程
    3.3 数值结果
    3.4 分析和讨论
        3.4.1 应力峰值
        3.4.2 过冲应力
        3.4.3 临界应变
    3.5 小结
第4章 压力对玻璃材料力学行为影响的研究
    4.1 引言
    4.2 不等压下简单Maxwell模型的修正
    4.3 数值结果
    4.4 分析和讨论
    4.5 小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
附录
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]非晶态物质的本质和特性[J]. 汪卫华.  物理学进展. 2013(05)



本文编号：3205661