纳观尺度裂纹扩展微观机理的晶体相场法研究
本文关键词:纳观尺度裂纹扩展微观机理的晶体相场法研究 出处:《计算物理》2017年04期 论文类型:期刊论文
【摘要】:采用晶体相场方法模拟不同预变形量的样品在单轴拉应变作用下的纳观裂纹扩展行为.观察纳观尺度的裂纹演化过程,结果表明:对于无预变形的样品,在拉应变作用下,由于裂口处应变集中,当应变量达到临界值时,裂口开始起裂并伴随位错出现,随着裂尖的前进位错伴随着裂尖而滑移.对于预变形的样品,在较小的临界应变值裂口起裂,且预变形量越大,裂纹越易起裂和扩展.在裂纹扩展早期阶段呈现出扩展-转向-扩展的长大特征,其本质是裂纹扩展由于裂尖附近的位错滑移受阻引起应变集中,造成主次原子晶面方向的原子键交替断裂,使得裂尖扩展沿[3,1]和[3,-1]方向交替改变而前进,裂纹边缘呈锯齿形状.样品的裂纹扩展后期出现显著的类似解理裂纹扩展行为,解理方向沿[3,1]和[3,-1]方向,且预变形量大的样品裂纹解理扩展更明显且扩展较快.
[Abstract]:In the early stage of crack propagation , the crack initiation begins to crack and is accompanied by dislocation . As the strain concentration is caused by the dislocation slip around the crack tip , the crack propagates along with the crack tip .
【作者单位】: 广西大学物理科学与工程技术学院广西高校新能源材料及相关技术重点实验室;玉林师范学院物理科学与工程技术学院;
【基金】:国家自然科学基金(51161003和50661001) 广西自然科学基金重点项目(2012GXNSFDA053001)资助
【分类号】:O346.1
【正文快照】: 0引言材料的变形与破坏大都源自材料的微结构,如空位、位错、晶界与微裂纹等.要深入研究材料的变形与破坏的特性与机理,还需要深入到微纳观层次[1-3].由于纳米级微裂纹形核与扩展,严重地降低了构件的使用寿命,因此,研究纳米级裂纹的萌生和扩展对预防材料的断裂,提高构件的使用
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 高英俊;杨瑞琳;王玉玲;邓芊芊;黄创高;;空位晶体相场模型模拟二维晶体相形貌图[J];广西科学;2015年05期
2 陈红兵;刘天模;卢立伟;何杰军;翟彦博;;预应变和热处理对AZ31镁合金形变行为的影响(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2015年11期
3 郭刘洋;陈铮;龙建;杨涛;;晶体相场法研究应力状态及晶体取向对微裂纹尖端扩展行为的影响[J];物理学报;2015年17期
4 高英俊;黄礼琳;周文权;全四龙;林葵;罗志荣;;高温应变下的亚晶界湮没与位错旋转机制的晶体相场模拟[J];中国科学:技术科学;2015年03期
5 吴从风;李时磊;张海龙;王西涛;王根启;;316LN奥氏体不锈钢的高温拉伸断裂行为[J];材料研究学报;2014年07期
6 高英俊;罗志荣;邓芊芊;黄礼琳;林葵;;韧性材料的微裂纹扩展与分叉的晶体相场模拟[J];计算物理;2014年04期
7 刘晓波;徐庆军;刘剑;;铝裂纹扩展行为的分子动力学模拟[J];中国有色金属学报;2014年06期
8 田素贵;薛永超;曾征;舒德龙;谢君;;一种镍基单晶合金的中温蠕变断裂机制[J];稀有金属材料与工程;2014年05期
9 高英俊;罗志荣;黄礼琳;林葵;;韧性材料的微裂纹扩展和连通的晶体相场模拟[J];中国有色金属学报;2013年07期
10 邵宇飞;王绍青;;基于准连续介质方法模拟纳米多晶体Ni中裂纹的扩展[J];物理学报;2010年10期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 高英俊;杨瑞琳;黄礼琳;刘瑶;;纳观尺度裂纹扩展微观机理的晶体相场法研究[J];计算物理;2017年04期
2 王驰;冉广;雷鹏辉;陈芙梁;;SA-182 F304钢的微观组织和拉伸性能分析与表征[J];材料热处理学报;2016年12期
3 叶里;胡绪志;黄礼琳;卢强华;高英俊;;拉应力作用下晶界位错运动过程的晶体相场模拟[J];广西科学;2016年05期
4 刘瑶;袁龙乐;卢强华;黄创高;高英俊;;晶体相场模拟取向角对晶界湮没过程的影响[J];广西科学;2016年05期
5 温振川;宁岁婷;张睿;高英俊;;纳米级缺口起裂临界条件的晶体相场模拟[J];广西科学;2016年05期
6 黄礼琳;叶里;胡绪志;黄创高;卢强华;高英俊;;不同晶向取向的裂纹扩展演化模拟[J];广西科学;2016年05期
7 杨瑞琳;刘瑶;胡绪志;卢强华;高英俊;;双位错滑移运动的晶体相场模拟[J];广西科学;2016年05期
8 黄世叶;李胜男;胡绪志;孔令一;卢强华;高英俊;;晶界位错运动的空位晶体相场模拟[J];广西科学;2016年05期
9 叶里;黄礼琳;孔令一;卢强华;高英俊;;晶体弹性行为的晶体相场模拟[J];广西科学;2016年05期
10 翁晓祥;姜勇;郭晓峰;巩建鸣;周阳;;不同温度和应变速率下P92钢的高温拉伸特性[J];机械工程材料;2016年11期
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 胡光山;张丁非;赵丁藏;谌夏;蒋璐瑶;潘复生;;挤压态和时效态Mg-Zn-Mn-Sn-Y合金的组织性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年10期
2 高英俊;周文权;邓芊芊;罗志荣;林葵;黄创高;;晶体相场方法模拟高温应变作用的预熔化晶界的位错运动[J];金属学报;2014年07期
3 刘冉;尹德良;王经涛;;时效消除AZ80镁合金的屈服不对称性(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年04期
4 高英俊;卢成健;黄礼琳;罗志荣;黄创高;;晶界位错运动与位错反应过程的晶体相场模拟[J];金属学报;2014年01期
5 罗志荣;黄世叶;茹谢辛;高英俊;;晶体相场法模拟大角度晶界的变形过程[J];广西科学;2013年04期
6 卢成健;蒋丽婷;王玉玲;罗志荣;黄创高;高英俊;;晶体相场法模拟小角度晶界的位错结构及其演化[J];广西科学;2013年04期
7 龙建;王诏玉;赵宇龙;龙清华;杨涛;陈铮;;不同对称性下晶界结构演化及微观机理的晶体相场法研究[J];物理学报;2013年21期
8 高英俊;王江帆;罗志荣;卢强华;刘瑶;;晶体相场方法模拟纳米孪晶结构[J];计算物理;2013年04期
9 高英俊;罗志荣;黄礼琳;林葵;;韧性材料的微裂纹扩展和连通的晶体相场模拟[J];中国有色金属学报;2013年07期
10 耿长建;武保林;杜兴蒿;王沿东;张宇东;E.CLAUDE;W.FRANCIS;;挤压AZ31B镁合金的低周疲劳性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年06期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 李文艺;椭圆形裂纹扩展问题中一个变换式的证明[J];地球物理学报;1988年01期
2 牛庠均;非线性裂纹扩展分析(二)[J];北京工业大学学报;1991年02期
3 周斌生,汤晓英,王正东,吴东棣;高温蠕变裂纹扩展参量Q~*(t)及其应用[J];材料工程;2003年10期
4 王水林,冯夏庭,葛修润;高阶流形方法模拟裂纹扩展研究[J];岩土力学;2003年04期
5 黄凯珠;黄明利;焦明若;唐春安;;三维表面裂纹扩展特征的研究[J];岩石力学与工程学报;2003年S1期
6 鲍蕊;董彦民;张建宇;费斌军;;腐蚀条件下铝合金疲劳裂纹扩展试验及模型[J];航空材料学报;2006年06期
7 薛鸿祥;唐文勇;张圣坤;;近门槛区裂纹扩展曲面族的优化构建[J];机械科学与技术;2007年03期
8 李有堂;赵学才;郑双丽;;求解裂纹扩展参数的最简回归[J];甘肃科学学报;2007年04期
9 张敦福;李术才;;修正的拉应力裂纹扩展准则及裂隙水压对裂纹扩展的影响[J];计算力学学报;2009年01期
10 唐慧云;董羽蕙;苏利勋;;应用无网格法对单裂纹扩展的数值模拟[J];科学技术与工程;2009年13期
相关会议论文 前10条
1 高存法;;磁场对软磁铁介质内裂纹扩展行为的影响[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 姜燕;乐金朝;;沥青路面Ⅰ型裂纹扩展的理论分析与数值仿真[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
3 常亮明;;田湾核电站反应堆压力容器2#焊缝的假定裂纹扩展计算[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
4 郭瑞;陈章华;班怀国;;裂纹扩展的无网格有限元模拟[A];北京力学会第13届学术年会论文集[C];2007年
5 刘绍伦;;关于裂纹扩展路径问题的研究[A];北京力学学会第12届学术年会论文摘要集[C];2006年
6 唐旭海;郑超;张建海;;多边形有限元法模拟裂纹扩展[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
7 余天堂;李海杰;任青文;;裂纹扩展数值模拟影响因素分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2008年
8 刘文光;陈国平;;含裂纹平板的振动特性及裂纹扩展分析[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
9 祁涛;;管道内表面非中心裂纹扩展研究[A];第十七届全国反应堆结构力学会议论文集[C];2012年
10 周磊;郭雅芳;;金属镁中沿晶裂纹扩展的分子动力学研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年
相关博士学位论文 前10条
1 师访;岩石破裂过程的扩展有限元法研究[D];中国矿业大学;2015年
2 邓国坚;微尺度下疲劳小裂纹扩展特性的试验研究[D];华东理工大学;2015年
3 王雁冰;爆炸的动静作用破岩与动态裂纹扩展机理研究[D];中国矿业大学(北京);2016年
4 陈昊东;热荷载作用下玻璃破裂特性及裂纹扩展模拟研究[D];中国科学技术大学;2016年
5 郭萍;TC4-DT钛合金损伤行为研究[D];西北工业大学;2015年
6 刘淑兰;Ni基单晶高温合金中合金化元素对裂纹扩展作用的原子学模拟[D];钢铁研究总院;2015年
7 罗翔鹏;聚乙烯管电熔接头慢速裂纹扩展研究[D];浙江大学;2017年
8 吴建国;裂纹扩展与损伤演化理论与应用研究[D];北京航空航天大学;2009年
9 邱宝象;基于连续累积损伤的疲劳启裂和裂纹扩展的统一模型[D];浙江工业大学;2009年
10 周绍青;工程断裂中的T应力及其对裂纹扩展路径的影响[D];中南大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 李彩霞;基于扩展有限元法的裂纹扩展分析研究[D];西南交通大学;2015年
2 刘帆;船海结构物疲劳热点裂纹应力强度因子及其扩展路径预报方法研究[D];上海交通大学;2015年
3 赵莉莉;喷丸残余应力对裂纹扩展疲劳寿命影响的数值模拟研究[D];山东大学;2015年
4 李玉涛;含内部裂纹Q345钢在单轴拉伸作用下的破坏研究[D];广西大学;2015年
5 乔龙;低强度地震波和不同低温下管道裂纹扩展的模拟研究[D];新疆大学;2015年
6 洪圆;Ⅰ+Ⅱ复合型裂纹在TA2中的转型扩展研究[D];北京化工大学;2015年
7 陈白斌;基于扩展比例边界有限元法的混凝土结构裂纹扩展模拟[D];大连理工大学;2015年
8 暴艳利;基于多边形比例边界有限元的重力坝地震断裂问题研究[D];大连理工大学;2015年
9 曹然;复合材料多瓣易碎盖设计与实验研究[D];南京航空航天大学;2014年
10 吕毅;梯度复合材料的裂纹扩展研究[D];南京航空航天大学;2014年
,本文编号:1386243
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/lxlw/1386243.html