自然科学进展
自然科學進展
자연과학진전
zirankexuejinzhan
2005年
2期
206-211
,共6页
bcc-Fe 裂纹扩展 分子动力学模拟 位错发射、钝化与分支 动能和势能
bcc-Fe 裂紋擴展 分子動力學模擬 位錯髮射、鈍化與分支 動能和勢能
bcc-Fe 렬문확전 분자동역학모의 위착발사、둔화여분지 동능화세능
用分子动力学模拟的方法研究了bcc-Fe中Ⅰ型裂纹在应力及温度场下裂尖区的结构演化问题.做了两组模拟.基于各向同性线弹性力学的平面应变条件得到初始裂纹.(1)第一组模拟选取初始温度T=5 K、应力强度因子KI=1.0 KIC(KIC是临界应力强度因子),设在所对应的外载下存在初始裂纹,随后温度增加到100,300,和500 K,外载增加到KI=2.8 KIC.在这组模拟中,显示出堆垛层错.裂纹形状尖锐,且扩展速度较快.(2)第二组模拟选取初始温度T=100 K,应力场条件同于第一组,温度加到300和500 K,外载加到KI=2.8 KIC.在这组模拟中,显示出了堆垛层错、位错发射、裂尖钝化和分枝,以及孪晶带;该组裂纹的扩展速度慢于第一组.计算表明,裂纹在扩展过程中结构演化的特点与初始裂纹的工作条件有关.此外,计算了裂纹扩展过程中体系的能量,结果显示相应于发射位错状态,体系趋向于稳定态过渡.
用分子動力學模擬的方法研究瞭bcc-Fe中Ⅰ型裂紋在應力及溫度場下裂尖區的結構縯化問題.做瞭兩組模擬.基于各嚮同性線彈性力學的平麵應變條件得到初始裂紋.(1)第一組模擬選取初始溫度T=5 K、應力彊度因子KI=1.0 KIC(KIC是臨界應力彊度因子),設在所對應的外載下存在初始裂紋,隨後溫度增加到100,300,和500 K,外載增加到KI=2.8 KIC.在這組模擬中,顯示齣堆垛層錯.裂紋形狀尖銳,且擴展速度較快.(2)第二組模擬選取初始溫度T=100 K,應力場條件同于第一組,溫度加到300和500 K,外載加到KI=2.8 KIC.在這組模擬中,顯示齣瞭堆垛層錯、位錯髮射、裂尖鈍化和分枝,以及孿晶帶;該組裂紋的擴展速度慢于第一組.計算錶明,裂紋在擴展過程中結構縯化的特點與初始裂紋的工作條件有關.此外,計算瞭裂紋擴展過程中體繫的能量,結果顯示相應于髮射位錯狀態,體繫趨嚮于穩定態過渡.
용분자동역학모의적방법연구료bcc-Fe중Ⅰ형렬문재응력급온도장하렬첨구적결구연화문제.주료량조모의.기우각향동성선탄성역학적평면응변조건득도초시렬문.(1)제일조모의선취초시온도T=5 K、응력강도인자KI=1.0 KIC(KIC시림계응력강도인자),설재소대응적외재하존재초시렬문,수후온도증가도100,300,화500 K,외재증가도KI=2.8 KIC.재저조모의중,현시출퇴타층착.렬문형상첨예,차확전속도교쾌.(2)제이조모의선취초시온도T=100 K,응력장조건동우제일조,온도가도300화500 K,외재가도KI=2.8 KIC.재저조모의중,현시출료퇴타층착、위착발사、렬첨둔화화분지,이급련정대;해조렬문적확전속도만우제일조.계산표명,렬문재확전과정중결구연화적특점여초시렬문적공작조건유관.차외,계산료렬문확전과정중체계적능량,결과현시상응우발사위착상태,체계추향우은정태과도.
