基于分子動力學(xué)的鎂合金層錯能計(jì)算與研究
發(fā)布時間:2021-12-28 20:56
鎂合金被認(rèn)為是極具潛力的輕合金結(jié)構(gòu)材料,但由于其晶體結(jié)構(gòu)為密排六方結(jié)構(gòu),可開動的滑移系較少,鎂合金的室溫塑性變形能力較差,限制了鎂合金在更多領(lǐng)域上的應(yīng)用。而鎂合金的塑性變形能力與位錯滑移、孿生等微觀塑性變形機(jī)制關(guān)系密切,因此了解鎂合金的微觀塑性變形機(jī)制能夠?yàn)楦纳奇V合金的塑性變形能力提供思路。層錯能作為理解金屬晶體切變行為的重要參數(shù),在研究鎂合金微觀塑性變形機(jī)制方面一直廣受關(guān)注,而溫度和成分含量變化作為實(shí)際鎂合金加工及成分設(shè)計(jì)中重要的參數(shù),以往的研究受限于計(jì)算方法,較少研究這兩個參數(shù)與層錯能之間的聯(lián)系。因此,本文基于分子動力學(xué)方法,采用次近鄰修正嵌入原子勢方法描述原子間的相互作用,建立了固溶含量為03 at.%的Mg-Al、Mg-Zn和Mg-Y三種合金的隨機(jī)固溶晶體模型,計(jì)算了在0500 K的溫度下,基面{0001}<112?0>、基面{0001}<101?0>、柱面{101?0}<112?0>和錐面{112?2}<112?3>四個滑移系的廣義層錯能,并對層錯能隨固溶原子含量的變化進(jìn)行了擬合,重點(diǎn)...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 概述
1.2 鎂合金的微觀塑性變形機(jī)制
1.2.1 鎂合金的滑移機(jī)制
1.2.2 鎂合金的孿生行為
1.3 鎂合金層錯能的研究現(xiàn)狀
1.3.1 層錯能的概念及研究意義
1.3.2 層錯能的計(jì)算方法
1.3.3 鎂合金層錯能的研究現(xiàn)狀
1.4 鎂合金的分子動力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.4.1 分子動力學(xué)方法簡介
1.4.2 分子動力學(xué)對鎂合金塑性變形行為的研究
1.5 研究內(nèi)容及意義
1.5.1 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.2 研究目的及意義
2 Mg-Al合金的廣義層錯能計(jì)算
2.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2 溫度為0 K時的廣義層錯能
2.3 有限溫度下的廣義層錯能
2.4 討論
2.5 本章小結(jié)
3 Mg-Zn合金的廣義層錯能計(jì)算
3.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 溫度為0K時的廣義層錯能
3.3 有限溫度下的廣義層錯能
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
4 Mg-Y合金的廣義層錯能計(jì)算
4.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2 溫度為0 K時的廣義層錯能
4.3 有限溫度下的廣義層錯能
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B. 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]層錯能對銅合金室溫變形及退火過程中晶粒細(xì)化的影響[J]. 李祎,張祥凱,何克堅(jiān),楊續(xù)躍. 中國有色金屬學(xué)報. 2016(01)
[2]Analysis on Dissociation of Pyramidal I Dislocation in Magnesium by Generalized-Stacking-Fault Energy[J]. Qun Zu,Ya-Fang Guo,Xiao-Zhi Tang. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(07)
[3]第一性原理在鎂合金研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 吳菊英,湯愛濤,潘復(fù)生. 材料導(dǎo)報. 2012(21)
[4]溫度對六方系金屬層錯能影響的熱力學(xué)模型[J]. 馮中學(xué),張喜燕,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2012(09)
[5]層錯能在劇烈剪切變形時對晶粒細(xì)化的影響[J]. 汪建敏,周孔亢,陸晉,許曉靜,姜銀方. 機(jī)械工程學(xué)報. 2008(11)
[6]分子動力學(xué)模擬的主要技術(shù)[J]. 文玉華,朱如曾,周富信,王崇愚. 力學(xué)進(jìn)展. 2003(01)
博士論文
[1]有限溫度下材料的廣義層錯能、孿生及位錯[D]. 劉利利.重慶大學(xué) 2015
[2]基于第一性原理和分子動力學(xué)的鎂合金強(qiáng)韌化基礎(chǔ)研究[D]. 豆雨辰.重慶大學(xué) 2015
[3]鎂單晶形變及微結(jié)構(gòu)演化行為分析[D]. 亓宏剛.北京交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]合金元素?fù)诫s下鎂合金廣義層錯能的第一性原理研究[D]. 張花元.吉林大學(xué) 2014
[2]廣義層錯能的第一性原理計(jì)算及定域性分析[D]. 張福州.重慶大學(xué) 2008
本文編號:3554711
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 概述
1.2 鎂合金的微觀塑性變形機(jī)制
1.2.1 鎂合金的滑移機(jī)制
1.2.2 鎂合金的孿生行為
1.3 鎂合金層錯能的研究現(xiàn)狀
1.3.1 層錯能的概念及研究意義
1.3.2 層錯能的計(jì)算方法
1.3.3 鎂合金層錯能的研究現(xiàn)狀
1.4 鎂合金的分子動力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.4.1 分子動力學(xué)方法簡介
1.4.2 分子動力學(xué)對鎂合金塑性變形行為的研究
1.5 研究內(nèi)容及意義
1.5.1 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.5.2 研究目的及意義
2 Mg-Al合金的廣義層錯能計(jì)算
2.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2 溫度為0 K時的廣義層錯能
2.3 有限溫度下的廣義層錯能
2.4 討論
2.5 本章小結(jié)
3 Mg-Zn合金的廣義層錯能計(jì)算
3.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 溫度為0K時的廣義層錯能
3.3 有限溫度下的廣義層錯能
3.4 討論
3.5 本章小結(jié)
4 Mg-Y合金的廣義層錯能計(jì)算
4.1 模型構(gòu)建與參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2 溫度為0 K時的廣義層錯能
4.3 有限溫度下的廣義層錯能
4.4 討論
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
A作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B. 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]層錯能對銅合金室溫變形及退火過程中晶粒細(xì)化的影響[J]. 李祎,張祥凱,何克堅(jiān),楊續(xù)躍. 中國有色金屬學(xué)報. 2016(01)
[2]Analysis on Dissociation of Pyramidal I Dislocation in Magnesium by Generalized-Stacking-Fault Energy[J]. Qun Zu,Ya-Fang Guo,Xiao-Zhi Tang. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(07)
[3]第一性原理在鎂合金研究中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 吳菊英,湯愛濤,潘復(fù)生. 材料導(dǎo)報. 2012(21)
[4]溫度對六方系金屬層錯能影響的熱力學(xué)模型[J]. 馮中學(xué),張喜燕,潘復(fù)生. 稀有金屬材料與工程. 2012(09)
[5]層錯能在劇烈剪切變形時對晶粒細(xì)化的影響[J]. 汪建敏,周孔亢,陸晉,許曉靜,姜銀方. 機(jī)械工程學(xué)報. 2008(11)
[6]分子動力學(xué)模擬的主要技術(shù)[J]. 文玉華,朱如曾,周富信,王崇愚. 力學(xué)進(jìn)展. 2003(01)
博士論文
[1]有限溫度下材料的廣義層錯能、孿生及位錯[D]. 劉利利.重慶大學(xué) 2015
[2]基于第一性原理和分子動力學(xué)的鎂合金強(qiáng)韌化基礎(chǔ)研究[D]. 豆雨辰.重慶大學(xué) 2015
[3]鎂單晶形變及微結(jié)構(gòu)演化行為分析[D]. 亓宏剛.北京交通大學(xué) 2013
碩士論文
[1]合金元素?fù)诫s下鎂合金廣義層錯能的第一性原理研究[D]. 張花元.吉林大學(xué) 2014
[2]廣義層錯能的第一性原理計(jì)算及定域性分析[D]. 張福州.重慶大學(xué) 2008
本文編號:3554711
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/3554711.html
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