本文選題：分子動力學模擬 + 納米孿晶鐵�。� 參考：《西安石油大學》2017年碩士論文

【摘要】：本文選取納米孿晶BCC金屬鐵,通過分子動力學模擬的方法,研究了納米孿晶鐵在拉伸載荷下的變形行為,考察了在拉伸載荷下不同孿晶厚度、溫度、孿晶界不同旋轉角度對材料力學性能的影響,以及孿晶界對裂紋擴展的影響。利用可視化軟件(OVITO)分析納米孿晶鐵的微觀變形機制。主要包含以下內容:(1)研究了不同孿晶厚度的納米孿晶鐵在不同溫度時受到拉伸載荷的力學行為。結果發(fā)現,隨著孿晶厚度的增大,納米孿晶鐵的楊氏模量和屈服強度也隨之增大,遵循反常的Hall-Petch關系,其變形機制以孿晶界處產生的變形孿晶為主導。單晶鐵的塑性變形同樣以孿晶變形為主;溫度對納米孿晶鐵的變形機制沒有影響,溫度越高,其屈服強度和楊氏模量越小。(2)研究了孿晶界不同旋轉角度和溫度對納米孿晶鐵力學行為的影響。研究結果表明:將孿晶界旋轉一定角度后,由于其施密特因子增大,孿晶界處更容易滑移,峰值應力相應降低,此時納米孿晶鐵的變形則以孿晶界的遷移和去孿晶為主;溫度對其變形機制并無明顯影響。(3)研究了裂紋垂直和平行于孿晶界時模型在拉伸載荷下的力學行為,結果表明:孿晶界的加入會使材料的峰值應力下降,降低材料的力學性能,其變形機制以裂紋尖端發(fā)射位錯和裂紋的擴展為主。當孿晶界垂直于裂紋時,孿晶界對裂紋的擴展有阻礙作用。
[Abstract]:In this paper, the deformation behavior of nano twin iron under tensile load is studied by molecular dynamics simulation, and the influence of different twin thickness, temperature and twinning angle on the mechanical properties of the material under tensile load, and the influence of twin boundary on the mechanical properties of the material under tensile load, and the effect of the twin boundary on the crack propagation are investigated. The visualization of the effect of the twin grain boundary on the crack propagation is investigated. The effect of the twin boundary on the crack propagation is investigated. The effect of the twin boundary on the crack propagation is investigated. The microcosmic deformation mechanism of the nano twin iron is analyzed by software (OVITO). The main contents are as follows: (1) the mechanical behavior of the tensile load of the nanocrystalline iron with different twin thickness at different temperatures is studied. The results show that the young's modulus and yield strength of the nanocrystalline iron increase with the increase of the twin thickness, and follow the anomalous H. The deformation mechanism of all-Petch is dominated by the deformation twins produced at the twin boundary. The plastic deformation of the single crystal iron is mainly twin deformation, and the temperature has no effect on the deformation mechanism of the nanocrystalline iron. The higher the temperature, the smaller the yield strength and the young's modulus. (2) the twin grain boundaries with different rotation angles and temperatures are studied on the twin iron twin iron. The results show that when the twin boundary is rotated at a certain angle, the twin boundary is more prone to slip and the peak stress decreases as its Schmidt factor increases. At this time, the deformation of the nanocrystalline iron is dominated by the twin boundary migration and the twinning, and the temperature has no obvious influence on the deformation mechanism. (3) the crack vertical is studied. The mechanical behavior of the model under the tensile load at the time of twin boundaries shows that the addition of twin boundaries will decrease the peak stress of the material and reduce the mechanical properties of the material. The deformation mechanism is mainly caused by the emit dislocation and the crack propagation at the crack tip. When the twin boundary is perpendicular to the crack, the twin boundary has a hindrance to the crack growth.

【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB383.1;O614.811

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本文編號：1792129