【摘要】：金屬Mg和Al都是重要的結(jié)構(gòu)材料,Mg-Al合金有著許多優(yōu)良的性能,被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。本文采用分子動力學模擬方法,采用Mg-Al合金的嵌入式原子勢,研究了理想多晶體在拉伸荷載下的變形行為,研究了含初始點缺陷和初始面缺陷的多晶體在疲勞荷載下的變形行為。建立了沿[0001]晶向拉伸的分子動力學模型,探究了平均晶粒尺寸(6.6nm,4.9nm,4nm)對拉伸變形的影響。結(jié)果表明:拉伸變形都經(jīng)歷彈性階段-屈服階段-塑性階段,起始塑性變形的應(yīng)變約為0.05。平均晶粒尺寸越小,結(jié)構(gòu)的屈服強度越大,符合納米尺度下的反霍爾-佩奇現(xiàn)象。建立了沿[0001]晶向施加循環(huán)荷載的分子動力學模型。用總能量和位錯密度來研究Mg-Al合金的疲勞變形的特性。研究發(fā)現(xiàn):在循環(huán)過程中,位錯以1/31-100型為主,晶粒大小對循環(huán)軟化的影響不大。亂序原子和位錯密度的競爭主導了體系的循環(huán)特性。體系在循環(huán)荷載下越穩(wěn)定,疲勞壽命可能越高。晶粒越大,多晶體的疲勞壽命越長。對于含缺陷的模型,研究發(fā)現(xiàn):缺陷在受到外力作用下,會激發(fā)孔洞和微裂紋,體系的疲勞強度下降,疲勞壽命因此減少。相比于點缺陷,面缺陷更加顯著地影響材料的疲勞強度和循環(huán)特性。有面缺陷的Mg-Al合金幾乎不經(jīng)歷循環(huán)硬化,只有循環(huán)軟化。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.22
【圖文】：

圖 1.1 理論、模擬和實驗三者的關(guān)系擬工作限于硬球勢或者 L-J 勢，直到現(xiàn)在，L-J 勢Metropolis（1953）研究了如何采用 MonteCarlo質(zhì)，更有意義的是，他引進了重要抽樣和周期邊

圖 2-2 周期邊界示意圖模型的過程中，之所以引入周期邊界條件，原因果一個或多個粒子跳出模型，則必須從相反的界中，從而保證該模擬系統(tǒng)的粒子數(shù)恒定；避免了

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉曉波;徐慶軍;劉劍;;鋁裂紋擴展行為的分子動力學模擬[J];中國有色金屬學報;2014年06期

2 付鈺豪;唐小剛;;鋁鎂金屬玻璃納米線動態(tài)拉伸的分子動力學模擬[J];材料科學與工程學報;2013年06期

3 袁林;敬鵬;劉艷華;徐振海;單德彬;郭斌;;多晶銀納米線拉伸變形的分子動力學模擬研究[J];物理學報;2014年01期

4 王建偉;尚新春;呂國才;;bcc-Fe空位濃度對輻照損傷影響的分子動力學模擬[J];材料工程;2011年10期

5 何安民;邵建立;王裴;秦承森;;單晶Cu(001)薄膜塑性變形的分子動力學模擬[J];物理學報;2010年12期

6 韓同偉;賀鵬飛;王健;吳艾輝;;空位缺陷對單層石墨烯薄膜拉伸力學性能的影響[J];同濟大學學報(自然科學版);2010年08期

7 王曉娟;朱寶全;王紅梅;;溫度對單晶鋁裂紋擴展影響的分子動力學模擬[J];系統(tǒng)仿真學報;2010年02期

8 劉小明;由小川;柳占立;聶君鋒;莊茁;;納米Ni薄膜在摩擦過程中塑性行為的分子動力學模擬[J];金屬學報;2009年02期

9 曹莉霞;王崇愚;;α-Fe裂紋的分子動力學研究[J];物理學報;2007年01期

10 趙艷紅;李英駿;楊志安;張廣財;;帶孔洞的金屬拉伸的分子動力學[J];計算物理;2006年03期

本文編號：2713882