發(fā)動機(jī)目前正在向著節(jié)能、低污染和輕量化的趨勢發(fā)展。隨著發(fā)動機(jī)強(qiáng)化水平提高,發(fā)動機(jī)內(nèi)部重要零部件將會承受更加嚴(yán)重的機(jī)械、熱負(fù)荷,這對零件材料提出了更高的要求,鎳基合金具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性等性能而得到廣泛應(yīng)用。納米孿晶具有優(yōu)秀的機(jī)械、物理等性能,有研究表明在材料內(nèi)部引入納米孿晶結(jié)構(gòu)可以提高材料力學(xué)性能。本文采用分子動力學(xué)研究方法,模擬含有納米孿晶的鎳基合金納米劃擦過程,研究納米孿晶結(jié)構(gòu)在納米劃擦過程的變形機(jī)理以及在劃擦過程中對模型力學(xué)性能的影響。納米壓痕模擬結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米孿晶的存在可以提高材料的力學(xué)性能。硬度和彈性模量這兩個指標(biāo)的數(shù)值都隨孿晶片層厚度的增加先增后減,理論上存在某個孿晶片層厚度使模型力學(xué)性能達(dá)到最高,本文中建立了五個模型,它們的孿晶層厚度分別0、1 nm、1.836nm、2.427 nm、3.233 nm,其中綜合力學(xué)性能表現(xiàn)最好的模型孿晶層厚度為1.836 nm。分析不同壓痕深度下模型變形情況得出模型強(qiáng)化機(jī)理:孿晶界與位錯之間相互作用吸納大量位錯和塑性變形,塑性變形過程中位錯在孿晶界上移動、塞積、形核增殖,提高了材料的綜合力學(xué)能力。納米劃擦模擬研究了孿晶片層厚度、劃擦... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 納米孿晶研究現(xiàn)狀
    1.3 納米摩擦學(xué)研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要內(nèi)容
2 分子動力學(xué)原理技術(shù)
    2.1 分子動力學(xué)基本原理
        2.1.1 分子動力學(xué)運(yùn)動方程與數(shù)值積分方法
        2.1.2 勢能函數(shù)選取
        2.1.3 系綜與邊界條件
        2.1.4 時間步長、截斷半徑及近鄰表
    2.2 研究中使用到的各種軟件及技術(shù)
        2.2.1 模擬仿真軟件
        2.2.2 可視化軟件
        2.2.3 數(shù)據(jù)處理軟件
    2.3 本章小結(jié)
3 納米孿晶表面壓痕計算
    3.1 模型建立及仿真條件
    3.2 模擬步驟
    3.3 模擬結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
4 納米孿晶表面劃痕計算
    4.1 孿晶片層厚度對模型力學(xué)性能影響
    4.2 劃擦速度對模型力學(xué)性能影響
    4.3 劃頭半徑對模型力學(xué)性能影響
    4.4 本章小結(jié)
5 劃擦過程中納米孿晶結(jié)構(gòu)變形機(jī)理
    5.1 彈性變形機(jī)理
    5.2 摩擦系數(shù)變化機(jī)理
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于原子力顯微鏡的MoS2納米摩擦性能研究[D]. 嚴(yán)鑫洋.湘潭大學(xué) 2018
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[3]基于納米壓痕技術(shù)的納米孿晶形成及強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 楊松.大連理工大學(xué) 2016
[4]基于新型隨形工具的SiC自由曲面去除行為研究[D]. 劉雷雷.吉林大學(xué) 2016
[5]碲鋅鎘單晶納米壓/劃痕的分子動力學(xué)模擬[D]. 霍艷霞.大連理工大學(xué) 2015



本文編號：2961182