金属玻璃增韧机制的分子动力学模拟研究

发布时间：2021-02-14 00:30

　　金属玻璃以其优异的材料性能,如高强度、大弹性应变、良好的电磁学性能等,在航空航天、军事国防等诸多领域有着广阔的应用前景。然而,金属玻璃在低温下极差的塑性限制了金属玻璃的大规模应用。目前,金属玻璃增韧机制的研究已成为热点课题。辐照条件下金属玻璃内部会产生与晶体中的空位类似的缺陷,本文称为准空位。分子动力学模拟能够从原子尺度直观地研究金属玻璃变形过程中微结构的演化过程,对于研究金属玻璃的微观变形机制十分有效。本文通过分子动力学模拟研究了纳米孔洞和准空位对金属玻璃塑性变形行为的影响。主要研究内容如下:（1）对引入纳米孔洞的金属玻璃进行了模拟,研究了纳米孔洞的体积分数、尺寸、形状及排布方式等因素对金属玻璃增韧效果的影响。研究发现,纳米孔洞的引入促使金属玻璃在变形过程中形成更多交错的剪切带,避免了由单一剪切带主导材料破坏,金属玻璃的变形模式从局部的剪切破坏转变为均匀的塑性变形。研究结果表明,通过对孔洞的体积分数、大小、排布方式等因素进行合理的设计,可以有效地增强金属玻璃的韧性,并且在不同的加载历程中,材料的韧性均能够很好保持。（2）对引入准空位的金属玻璃进行了模拟,研究了准空位体积分数、准空位分... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
    1.3 本文研究内容
2 金属玻璃与分子动力学基本理论
    2.1 金属玻璃基本理论
    2.2 分子动力学基本理论
    2.3 本章小结
3 纳米孔洞对金属玻璃增韧的影响
    3.1 模型的构建
    3.2 无缺陷金属玻璃的变形行为
    3.3 孔洞体积分数对增韧效果的影响
    3.4 孔洞大小对增韧效果的影响
    3.5 孔洞形状对增韧效果的影响
    3.6 孔洞排布方式对增韧效果的影响
    3.7 加载历程对增韧效果的影响
    3.8 本章小结
4 准空位对金属玻璃增韧的影响
    4.1 模型的构建
    4.2 准空位体积分数对增韧效果的影响
    4.3 准空位分布区域对增韧效果的影响
    4.4 加载历程对增韧效果的影响
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 工作展望
致谢
参考文献


【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)
[2]块体金属玻璃[J]. 张博,Jan Schroers.  物理. 2013(02)



本文编号：3032822