纳米铁金属力学行为及其变形机制的模拟研究

发布时间：2021-08-18 20:02

　　分子动力学作为一种常见的模拟分析材料性能的方法,其主要特点是能追踪原子的运动轨迹,从微观原子级别来分析并预测材料的宏观性能,从而为设计新材料提供理论依据。本文分别选取了以<110>和<100>为旋转轴的一系列双晶α-铁作为研究对象,通过分子动力学模拟方法研究了氢原子对α-铁在单轴拉伸加载下的力学性能的影响,并借助ovito软件对双晶α-铁在拉伸过程中的微观结构的变化过程进行分析,主要的研究内容以及结果如下:（1）研究了不同旋转角度下的∑3双晶α-铁的力学性能。研究结果表明:当旋转角度φ<45°时,双晶α-铁的弹性刚度、峰值应力和峰值应变皆随着旋转角度φ的增大而减小。拉伸加载中,Σ3原始晶界发生了偏转,从晶界处产生了形变孪晶界。随着应变的进一步加载,孪晶界间距逐渐增大。而旋转角度φ>45°的四个模型的弹性刚度几乎相同,但峰值应力和峰值应变随着旋转角的变化似乎并没有什么规律。φ>64.76°的三个模型在拉伸过程中,发生了去孪晶的过程。（2）研究了氢原子对∑3双晶α-铁的力学性能的影响。总的来说,双晶α-铁的峰值应力随着氢浓度的增加而降低。对于氢浓度... 

【文章来源】：西安石油大学陕西省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

/5重合位置点阵，此时位向差为37°Fig.1-1A1/5coincidentsitelatticeWhenthereisadifferenceof37°betweentwoadjacentcrystalgrains

图 1-2 重合位置点阵模型Fig. 1-2 The model of coincident site latticevw]，旋转角度为 θ。r 和 s 是某一个，则有下述关系： =r2+s2(u2+v2+w2) tg = √ + + 原点阵晶胞参数为 a、b，重合位置点tan = 可以写成θ = 2 ( · ) 置点阵单胞与原单胞体积之比，故有

引入会抵消边界效应，使模型无限放表界面等，所要研究的部分则不能消期性边界条件，也就是自由边界条件和目的来进行选择，从而使得计算结函数的计算，我们可以得到材料在加目标参量（例如弹性模量，抗拉强度，每个原子所受的应力是其他剩余原很耗时。那么为了减少计算时间，就力时，只需要计算该原子周围一定范的原子对其的作用力。这是因为超出略不计。这里，通过几何关系的优化

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3350535