辐照诱导的层错四面体对单晶铜动态力学性能影响的模拟研究

发布时间：2021-01-26 06:19

　　金属结构材料经历长期辐照后会产生多种缺陷结构,这些缺陷造成的力学性能退化是影响核技术安全应用的重要因素之一。层错四面体（SFT）是面心立方晶体结构材料辐照后产生的主要缺陷结构,关于层错四面体对金属材料力学性能的影响,已有的研究主要关注准静态加载条件,而较少关注冲击加载的情况。因此,研究含层错四面体的金属材料在冲击加载下的力学性能具有重要的工程意义。分子动力学方法是认识和研究含缺陷材料变形和破坏机理的一种重要方法,本文选取典型的面心立方晶体结构材料铜为代表,使用分子动力学方法对冲击加载下层错四面体缺陷结构的演化及其对铜单晶动态力学性能的影响进行了研究。本文首先研究了不同冲击速度加载下层错四面体的结构演化过程及其对单晶铜压缩塑性变形的影响。结果表明,不同速度冲击下,层错四面体的结构演化不同,对材料塑性变形的影响程度也不同。当冲击速度较小时,层错四面体坍塌遵循逆Silcox-Hirsch机制,其基平面保持不变,在冲击波过后会重新恢复回四面体构型,铜单晶不发生塑性变形;当冲击速度达到一定值时,层错四面体的基平面发生破坏,开始从三角形Frank位错环的三个顶角附近发射位错,冲击速度越大,激活的位... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 层错四面体结构及形成机制
        1.2.2 实验研究现状
        1.2.3 理论研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 SFT对单晶Cu冲击压缩过程的影响研究
    2.1 冲击压缩
    2.2 计算模型
    2.3 模拟结果
    2.4 分析与讨论
    2.5 本章小结
第三章 SFT对单晶Cu层裂过程的影响研究
    3.1 层裂
    3.2 计算模型
    3.3 SFT对层裂过程的影响
        3.3.1 层裂强度
        3.3.2 自由表面速度曲线
        3.3.3 应力、温度变化情况
    3.4 微观结构演化
    3.5 本章小结
第四章 总结与展望
    4.1 本文工作总结
    4.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要科研成果



本文编号：3000624