本文選題：分子動(dòng)力學(xué)模擬 + 納米孿晶鐵��； 參考：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文選取納米孿晶BCC金屬鐵,通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)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(zhuǎn)角度對(duì)材料力學(xué)性能的影響,以及孿晶界對(duì)裂紋擴(kuò)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(jī)制。主要包含以下內(nèi)容:(1)研究了不同孿晶厚度的納米孿晶鐵在不同溫度時(shí)受到拉伸載荷的力學(xué)行為。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著孿晶厚度的增大,納米孿晶鐵的楊氏模量和屈服強(qiáng)度也隨之增大,遵循反常的Hall-Petch關(guān)系,其變形機(jī)制以孿晶界處產(chǎn)生的變形孿晶為主導(dǎo)。單晶鐵的塑性變形同樣以孿晶變形為主;溫度對(duì)納米孿晶鐵的變形機(jī)制沒(méi)有影響,溫度越高,其屈服強(qiáng)度和楊氏模量越小。(2)研究了孿晶界不同旋轉(zhuǎn)角度和溫度對(duì)納米孿晶鐵力學(xué)行為的影響。研究結(jié)果表明:將孿晶界旋轉(zhuǎn)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(yīng)力相應(yīng)降低,此時(shí)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(duì)其變形機(jī)制并無(wú)明顯影響。(3)研究了裂紋垂直和平行于孿晶界時(shí)模型在拉伸載荷下的力學(xué)行為,結(jié)果表明:孿晶界的加入會(huì)使材料的峰值應(yīng)力下降,降低材料的力學(xué)性能,其變形機(jī)制以裂紋尖端發(fā)射位錯(cuò)和裂紋的擴(kuò)展為主。當(dāng)孿晶界垂直于裂紋時(shí),孿晶界對(duì)裂紋的擴(kuò)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(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TB383.1;O614.811

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 郭小龍,盧磊,李守新;孿晶銅中孿晶尺寸對(duì)疲勞位錯(cuò)組態(tài)的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2005年01期

2 王艷波;盧秋虹;隋曼齡;;孿晶界移動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程[J];電子顯微學(xué)報(bào);2007年04期

3 米振莉;唐荻;江海濤;代永娟;王海全;;Fe-28Mn-3Si-3Al TWIP鋼變形過(guò)程中的孿晶觀察[J];鋼鐵;2007年12期

4 齊靖遠(yuǎn);;低碳位錯(cuò)馬氏體中的局部孿晶[J];電子顯微學(xué)報(bào);1984年04期

5 林一堅(jiān);分析孿晶電子衍射圖的一條新思路[J];上海鋼研;1989年06期

6 李春志;;旋轉(zhuǎn)孿晶的矩陣分析[J];金屬學(xué)報(bào);1978年03期

7 ;旋轉(zhuǎn)孿晶的計(jì)算附表[J];金屬材料與熱加工工藝;1983年03期

8 郭小龍,申勇峰,盧磊,李守新;孿晶對(duì)多晶銅疲勞行為的影響[J];金屬學(xué)報(bào);2004年12期

9 ;我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)金屬變形孿晶的強(qiáng)烈晶體尺寸效應(yīng)[J];中國(guó)科學(xué)基金;2010年05期

10 王淑娟;隋曼齡;;沖擊加載α-Fe中的{332}孿晶[J];電子顯微學(xué)報(bào);2013年04期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 盧秋虹;隋曼齡;李斗星;;孿晶片層尺寸對(duì)孿晶形變行為的影響[A];2006年全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2006年

2 齊靖遠(yuǎn);;低碳位錯(cuò)馬氏體中的局部孿晶[A];第三次中國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集（二）[C];1983年

3 吳逸貴;李炎;陳全德;陳云貴;;M_7C_3晶體缺陷的HREM觀察[A];第六次全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];1990年

4 李曉雁;Jang Dongchan;Greer Julia;高華健;;納米孿晶金屬圓柱的塑性變形機(jī)制與斷裂行為[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

5 李蕭;楊平;王麗娜;孟利;崔鳳娥;;鎂合金中壓縮孿晶內(nèi)再結(jié)晶形核特征分析[A];第十二屆中國(guó)體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

6 曲紹興;周昊飛;;納米孿晶界對(duì)金屬材料強(qiáng)韌性影響的原子尺度研究[A];中國(guó)計(jì)算力學(xué)大會(huì)'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（SCCM8）論文集[C];2010年

7 郭雅芳;亓宏剛;;原子模擬鎂單晶拉伸變形機(jī)制和行為[A];中國(guó)計(jì)算力學(xué)大會(huì)'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計(jì)算力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議（SCCM8）論文集[C];2010年

8 王寧;郭可信;;具有膺八次旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性電子衍射譜的45°微孿晶[A];第五次全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];1988年

9 陳寒元;高燕;張懷若;虞紅春;劉立寶;田煥芳;謝思深;李建奇;;銀納米線中五次孿晶結(jié)構(gòu)的透射電鏡研究[A];第十三屆全國(guó)電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2004年

10 朱林利;;基于變形機(jī)理的納米孿晶多晶金屬材料的塑性力學(xué)模型[A];第十二屆全國(guó)物理力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前4條

1 記者 張哲浩;金屬單晶體中孿晶變形強(qiáng)度與尺寸成反比[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

2 記者 李大慶;我科學(xué)家提出提高材料綜合強(qiáng)韌性新途徑[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

3 通訊員 劉言　畢偉 記者 羅冰;我學(xué)者獲得超細(xì)特征的納米結(jié)構(gòu)金屬[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

4 本報(bào)記者 卜令偉;多在自主原始創(chuàng)新上下功夫[N];友報(bào);2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前7條

1 豆雨辰;基于第一性原理和分子動(dòng)力學(xué)的鎂合金強(qiáng)韌化基礎(chǔ)研究[D];重慶大學(xué);2015年

2 寶磊;純鈦的變形孿晶演變規(guī)律及相關(guān)晶體學(xué)問(wèn)題的研究[D];東北大學(xué);2013年

3 朱玉濤;多晶純鈷在動(dòng)態(tài)塑性變形后的退火組織及變形孿晶研究[D];重慶大學(xué);2011年

4 肖大武;鋯金屬動(dòng)態(tài)力學(xué)性能及其本構(gòu)關(guān)系研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

5 陳勝;鉑基納米晶的可控合成及其電化學(xué)催化性能研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

6 艾延齡;含Ca、Si鎂合金的顯微組織及晶體學(xué)分析[D];華南理工大學(xué);2004年

7 李振榮;制備工藝及熱處理對(duì)GH4169合金組織與性能的影響[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 何松;孿晶對(duì)α鐵力學(xué)性能影響的模擬研究[D];西安石油大學(xué);2017年

2 楊光;金屬間化合物中位錯(cuò)和孿晶的弱束電子顯微術(shù)研究[D];東北大學(xué);2014年

3 韓宇;鎂合金各向異性實(shí)驗(yàn)與唯象模型表征[D];燕山大學(xué);2016年

4 侯曉偉;不同取向納米孿晶鎂形變機(jī)制的分子動(dòng)力學(xué)模擬[D];北京交通大學(xué);2016年

5 楊洋;Fe-C-Mn系和Fe-Mn-Si-Al系TWIP鋼的顯微組織結(jié)構(gòu)研究[D];華北理工大學(xué);2016年

6 梁迎春;擠壓態(tài)AZ31鎂合金的孿生行為及其塑性變形機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2016年

7 陳才;多向錘鍛工藝對(duì)鎂合金組織與性能的影響[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2017年

8 曹苗;預(yù)孿晶退火對(duì)鎂合金薄板冷沖壓成形性能的影響[D];太原理工大學(xué);2017年

9 張麗峰;納米孿晶界遷移機(jī)理及含孔洞孿晶材料力學(xué)性能的計(jì)算模擬研究[D];浙江大學(xué);2012年

10 安敏榮;孿晶和堆垛層錯(cuò)對(duì)納米晶金屬材料力學(xué)性能影響的模擬[D];西安郵電大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1792129