段蓓蓓:Cu/CuZr纳米复合材料力学行为与变形机制的模拟研究论文

段蓓蓓:Cu/CuZr纳米复合材料力学行为与变形机制的模拟研究论文

本文主要研究内容

作者段蓓蓓(2019)在《Cu/CuZr纳米复合材料力学行为与变形机制的模拟研究》一文中研究指出:由于纳米多晶金属材料具有高塑性和高强度等优异的力学性能,近年来在各个领域都受到了广泛关注。对于纳米多晶金属材料力学性质和变形机制的研究主要集中在面心立方(fcc)结构,尤其是对纳米多晶Cu力学性能的研究较多。在研究拉伸载荷下的纳米多晶Cu的变形机理时,发现晶界处由于应力集中,出现了纳米孔洞或裂纹,导致了纳米多晶Cu塑性的降低。因此,找到一种提高纳米多晶Cu塑性的方法是至关重要的。非晶合金具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,当非晶合金的尺寸减小到某一临界值时,在变形过程中,它表现出良好的均匀塑性变形,显示出很好的塑性。研究发现在非晶合金中引入晶体相,通过增加剪切带的成核点或者阻碍剪切带的运动,从而可以有效提升非晶合金的塑性。为了找到提升纳米多晶Cu力学性能的方法,研究中发现了一个值得关注的问题——双相纳米结构铜合金的力学性能。本文采用分子动力学模拟方法研究了CuZr非晶相对纳米多晶Cu在拉伸载荷作用下变形机制的影响。主要内容和结论如下:(1)研究了在拉伸载荷作用下,晶粒尺寸对纳米多晶Cu和双相纳米结构CuZr复合材料塑性变形机制的影响。研究结果表明,小晶粒尺寸的纳米多晶Cu的变形机制主要以晶粒旋转以及晶界迁移为主,并伴随着少量位错的成核与滑移。晶粒尺寸较大的纳米多晶Cu的塑性变形机制主要以裂纹的成核与生长为主。对于双相纳米结构Cu/CuZr复合材料,非晶相的塑性变形在塑性变形过程中起主导作用,且这种现象与晶粒尺寸无关。此外,当晶粒尺寸增加到一定程度时,复合材料的晶界处也出现了晶界裂纹,但非晶相明显延缓和阻碍了裂纹的成核与扩展。研究表明非晶相的引入能有效提升纳米多晶Cu的塑性。同时研究了温度对双相纳米结构CuZr复合材料塑性变形机制的影响,结果表明,温度对双相纳米结构Cu/CuZr复合材料在塑性变形机制的影响主要是位错,当温度升高,材料在拉伸过程中位错更容易成核和滑移。(2)研究了非晶相对纳米多晶Cu塑性变形行为的影响。具体研究了非晶边界间距和晶粒尺寸对晶体/非晶Cu/CuZr纳米复合材料变形机制的影响。结果表明,由于非晶相与晶体相之间的协同作用,非晶相的引入可以有效地增强纳米多晶Cu的塑性变形能力。随着晶粒尺寸减小或非晶相厚度增大,纳米复合材料晶粒的变形机制从双滑移系统的位错滑移转变为单滑移系统的位错滑移,非晶相承受整个塑性变形的能力。也就是说,减小晶粒尺寸和增加非晶相厚度都可以改善Cu/CuZr纳米复合材料的塑性变形能力。尽管Cu/CuZr纳米复合材料的塑性变形过程中发生位错的成核和滑移,但非晶相和晶体相之间的协同效应起主导作用,特别是在塑性变形的后期。该研究为提高纳米多晶金属Cu的塑性具有参考和指导意义。

Abstract

you yu na mi duo jing jin shu cai liao ju you gao su xing he gao jiang du deng you yi de li xue xing neng ,jin nian lai zai ge ge ling yu dou shou dao le an fan guan zhu 。dui yu na mi duo jing jin shu cai liao li xue xing zhi he bian xing ji zhi de yan jiu zhu yao ji zhong zai mian xin li fang (fcc)jie gou ,you ji shi dui na mi duo jing Culi xue xing neng de yan jiu jiao duo 。zai yan jiu la shen zai he xia de na mi duo jing Cude bian xing ji li shi ,fa xian jing jie chu you yu ying li ji zhong ,chu xian le na mi kong dong huo lie wen ,dao zhi le na mi duo jing Cusu xing de jiang di 。yin ci ,zhao dao yi chong di gao na mi duo jing Cusu xing de fang fa shi zhi guan chong yao de 。fei jing ge jin ju you liang hao de nai mo xing he nai fu shi xing ,dang fei jing ge jin de che cun jian xiao dao mou yi lin jie zhi shi ,zai bian xing guo cheng zhong ,ta biao xian chu liang hao de jun yun su xing bian xing ,xian shi chu hen hao de su xing 。yan jiu fa xian zai fei jing ge jin zhong yin ru jing ti xiang ,tong guo zeng jia jian qie dai de cheng he dian huo zhe zu ai jian qie dai de yun dong ,cong er ke yi you xiao di sheng fei jing ge jin de su xing 。wei le zhao dao di sheng na mi duo jing Culi xue xing neng de fang fa ,yan jiu zhong fa xian le yi ge zhi de guan zhu de wen ti ——shuang xiang na mi jie gou tong ge jin de li xue xing neng 。ben wen cai yong fen zi dong li xue mo ni fang fa yan jiu le CuZrfei jing xiang dui na mi duo jing Cuzai la shen zai he zuo yong xia bian xing ji zhi de ying xiang 。zhu yao nei rong he jie lun ru xia :(1)yan jiu le zai la shen zai he zuo yong xia ,jing li che cun dui na mi duo jing Cuhe shuang xiang na mi jie gou CuZrfu ge cai liao su xing bian xing ji zhi de ying xiang 。yan jiu jie guo biao ming ,xiao jing li che cun de na mi duo jing Cude bian xing ji zhi zhu yao yi jing li xuan zhuai yi ji jing jie qian yi wei zhu ,bing ban sui zhao shao liang wei cuo de cheng he yu hua yi 。jing li che cun jiao da de na mi duo jing Cude su xing bian xing ji zhi zhu yao yi lie wen de cheng he yu sheng chang wei zhu 。dui yu shuang xiang na mi jie gou Cu/CuZrfu ge cai liao ,fei jing xiang de su xing bian xing zai su xing bian xing guo cheng zhong qi zhu dao zuo yong ,ju zhe chong xian xiang yu jing li che cun mo guan 。ci wai ,dang jing li che cun zeng jia dao yi ding cheng du shi ,fu ge cai liao de jing jie chu ye chu xian le jing jie lie wen ,dan fei jing xiang ming xian yan huan he zu ai le lie wen de cheng he yu kuo zhan 。yan jiu biao ming fei jing xiang de yin ru neng you xiao di sheng na mi duo jing Cude su xing 。tong shi yan jiu le wen du dui shuang xiang na mi jie gou CuZrfu ge cai liao su xing bian xing ji zhi de ying xiang ,jie guo biao ming ,wen du dui shuang xiang na mi jie gou Cu/CuZrfu ge cai liao zai su xing bian xing ji zhi de ying xiang zhu yao shi wei cuo ,dang wen du sheng gao ,cai liao zai la shen guo cheng zhong wei cuo geng rong yi cheng he he hua yi 。(2)yan jiu le fei jing xiang dui na mi duo jing Cusu xing bian xing hang wei de ying xiang 。ju ti yan jiu le fei jing bian jie jian ju he jing li che cun dui jing ti /fei jing Cu/CuZrna mi fu ge cai liao bian xing ji zhi de ying xiang 。jie guo biao ming ,you yu fei jing xiang yu jing ti xiang zhi jian de xie tong zuo yong ,fei jing xiang de yin ru ke yi you xiao de zeng jiang na mi duo jing Cude su xing bian xing neng li 。sui zhao jing li che cun jian xiao huo fei jing xiang hou du zeng da ,na mi fu ge cai liao jing li de bian xing ji zhi cong shuang hua yi ji tong de wei cuo hua yi zhuai bian wei chan hua yi ji tong de wei cuo hua yi ,fei jing xiang cheng shou zheng ge su xing bian xing de neng li 。ye jiu shi shui ,jian xiao jing li che cun he zeng jia fei jing xiang hou du dou ke yi gai shan Cu/CuZrna mi fu ge cai liao de su xing bian xing neng li 。jin guan Cu/CuZrna mi fu ge cai liao de su xing bian xing guo cheng zhong fa sheng wei cuo de cheng he he hua yi ,dan fei jing xiang he jing ti xiang zhi jian de xie tong xiao ying qi zhu dao zuo yong ,te bie shi zai su xing bian xing de hou ji 。gai yan jiu wei di gao na mi duo jing jin shu Cude su xing ju you can kao he zhi dao yi yi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西安石油大学的段蓓蓓,发表于刊物西安石油大学2019-07-04论文,是一篇关于分子动力学模拟论文,双相纳米结构论文,晶粒尺寸论文,非晶相厚度论文,塑性论文,西安石油大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西安石油大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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