非晶合金中鋸齒流變動力學的研究
本文選題:非晶合金 + 鋸齒流變; 參考:《中國材料進展》2017年03期
【摘要】:非晶合金在外力場的作用下會出現間接性的鋸齒流,鋸齒具有空間和時間的無序分布性,能夠反映塑性變形過程中剪切帶的演化過程。借助于混沌理論、自組織臨界理論、統(tǒng)計分析、分形和平均場理論等數學方法進行了鋸齒動力學研究。發(fā)現非晶合金的塑性流變行為與材料的本征結構、試樣尺寸、加載試驗機的剛度、溫度和應變速率等密切相關,揭示了非晶合金的塑性變形過程中剪切帶滑移不穩(wěn)定性的演化特點。試樣尺寸小、低溫或高應變速率下加載的韌性非晶試樣的塑性流變動力學呈現類自組織臨界狀態(tài),鋸齒的幅值分布具有無標度性特點,剪切帶之間的交互作用強,剪切帶過程相對穩(wěn)定。低溫下大的分形維數說明剪切帶分叉速率快,觸發(fā)了剪切帶之間的交互作用。簡單的平均場理論證實了非晶合金的塑性可受應變速率調控。這些結論為進一步探索非晶合金的塑性提供了新的思路。
[Abstract]:Under the action of the external force field of amorphous alloy there will be indirect sawtooth flow which has spatial and temporal disordered distribution which can reflect the evolution process of shear band during plastic deformation. With the aid of chaos theory, self-organizing criticality theory, statistical analysis, fractal and mean field theory, the sawtooth dynamics is studied. It is found that the plastic rheological behavior of the amorphous alloy is closely related to the intrinsic structure of the material, the size of the specimen, the stiffness of the loading tester, the temperature and the strain rate, etc. The evolution characteristics of shear band slip instability during plastic deformation of amorphous alloys are revealed. The plastic rheological dynamics of ductile amorphous specimens loaded at low temperature or high strain rate show a self-organizing critical state, the amplitude distribution of sawtooth is scale-free, and the interaction between shear bands is strong. The shear band process is relatively stable. The large fractal dimension at low temperature indicates that the shear band bifurcation rate is fast and the interaction between shear bands is triggered. The simple mean field theory proves that the plasticity of amorphous alloys can be controlled by strain rate. These conclusions provide new ideas for further exploring the plasticity of amorphous alloys.
【作者單位】: 太原理工大學材料科學與工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51371122) 山西省青年自然科學基金(2015021005) 山西省高等院校創(chuàng)新型人才項目(2013)
【分類號】:TG139.8
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,本文編號:1814644
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