近些年來,各種微機電系統(tǒng)（MEMS）層出不窮,其構(gòu)件通常都是小至微米甚至納米級別。在金屬材料中引入梯度結(jié)構(gòu),可使材料的多種優(yōu)良性能得以結(jié)合,提升材料的整體綜合性能。金屬材料的梯度結(jié)構(gòu)主要包括:晶粒尺寸梯度、位錯密度梯度、孿晶層片厚度梯度、固溶濃度梯度、相梯度以及混合梯度等。研究具有位錯密度梯度結(jié)構(gòu)材料的力學性能,具有重要意義。為此,針對Cu單晶微柱,本文開展了如下研究:（1）通過三維離散位錯動力學模擬方法對非均勻位錯密度Cu單晶微柱的力學響應(yīng)進行了系統(tǒng)的研究,模擬了無梯度的均勻位錯分布、較小位錯密度梯度、較大位錯密度梯度3種位錯源模型的壓縮過程。結(jié)果表明:位錯行為為Taylor硬化機制時,位錯密度梯度結(jié)構(gòu)Cu單晶微柱的彈性模量較大;位錯源激活產(chǎn)生的位錯環(huán)快速滑移至樣品表面并逃逸,整個過程中模型的整體位錯密度無顯著增加;位錯密度梯度模型中,由于位錯密度最小的區(qū)域有最低的局部臨界流動應(yīng)力,因此最先發(fā)生塑性流動;塑性強化階段,應(yīng)力從位錯密度最�。ǖ途植苛鲃討�(yīng)力）區(qū)域向密度更大（高流動應(yīng)力）區(qū)域重新分配,導致應(yīng)力在屈服階段呈現(xiàn)階梯增加的強化趨勢,位錯密度梯度越大,強化的階梯性也越明顯。（2）進... 

【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

離散位錯動力學模擬中位錯的離散化處理，其中紅色的點表示真實存在的物理節(jié)點，綠色的節(jié)點表示表面節(jié)點，藍色的節(jié)點表示離散的節(jié)點，黑色的線為位錯段

圖 1-2 模型網(wǎng)格劃分示意圖。錯的交滑移起著重要的作用，示意圖[72]，可以看到，當(1 1 1切應(yīng)力較大的(1 -1 1)滑移面。圖 1-3 交滑移的示意圖[72]。

圖 1-2 模型網(wǎng)格劃分示意圖。作用中，位錯的交滑移起著重要的作用，并且只滑移的示意圖[72]，可以看到，當(1 1 1)滑移面滑移到切應(yīng)力較大的(1 -1 1)滑移面。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于三維離散位錯動力學的fcc結(jié)構(gòu)單晶壓縮應(yīng)變率效應(yīng)研究[J]. 郭祥如,孫朝陽,王春暉,錢凌云,劉鳳仙.  金屬學報. 2018(09)
[2]梯度結(jié)構(gòu)金屬材料研究進展[J]. 李毅.  中國材料進展. 2016(09)
[3]梯度納米結(jié)構(gòu)材料[J]. 盧柯.  金屬學報. 2015(01)
[4]利用分子動力學研究梯度納米孿晶Cu的微觀變形機理[J]. 周昊飛,曲紹興.  金屬學報. 2014(02)

博士論文
[1]基于應(yīng)變梯度塑性理論的微納米尺度材料力學行為研究[D]. 張旭.華中科技大學 2011



本文編號：3507973