編號：CYYJ03435
篇名：單晶與納米多晶錫層裂的分子動力學(xué)研究
作者：楊鑫 趙晗 高學(xué)軍 陳臻林 王放 曾祥國
關(guān)鍵詞： 非平衡態(tài)分子動力學(xué) 單晶與納米多晶錫 應(yīng)力波演化 斷裂方式 孔洞體積分數(shù)
機構(gòu)： 成都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院 四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院深地科學(xué)與工程教育部重點實驗室 西南大學(xué)材料與能源學(xué)院
摘要： 低熔點金屬的層裂是目前延性金屬動態(tài)斷裂的基礎(chǔ)科學(xué)問題之一。采用非平衡態(tài)分子動力學(xué)方法模擬了沖擊壓力在13.5~61.0 GPa下單晶和納米多晶錫的經(jīng)典層裂和微層裂過程。研究結(jié)果表明:在加載階段,沖擊速度不影響單晶模型中的波形演化規(guī)律,但影響納米多晶模型中的波形演化規(guī)律,其中經(jīng)典層裂中晶界滑移是影響應(yīng)力波前沿寬度的重要因素;在單晶模型中,經(jīng)典層裂和微層裂中孔洞成核位置位于高勢能處;在納米多晶模型中,經(jīng)典層裂中的孔洞多在晶界(含三晶界交界處)處成核,并沿晶定向長大,產(chǎn)生沿晶斷裂,而微層裂中孔洞在晶界和晶粒內(nèi)部成核,導(dǎo)致沿晶斷裂、晶內(nèi)斷裂和穿晶斷裂;孔洞體積分數(shù)呈現(xiàn)指數(shù)增長,相同沖擊速度下單晶和納米多晶Sn孔洞體積分數(shù)變化規(guī)律一致;經(jīng)典層裂中孔洞體積分數(shù)曲線的兩個轉(zhuǎn)折點分別表示孔洞成核與長大的過渡和材料從損傷到斷裂的災(zāi)變性轉(zhuǎn)變。
