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镁合金裂纹顶端塑性变形和失效机理的分子动力学模拟
  • ISSN号:0490-6756
  • 期刊名称:《四川大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:O34[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]四川大学建筑与环境学院,成都610065
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金-中国工程物理研究院联合基金(10776023)
中文摘要:

实验表明镁合金在制造过程中不可避免的会出现缩孔和微裂纹两种微观缺陷,这两种微观缺陷对镁合金的力学性能有着重要影响.通过分子动力学方法在原子尺度下分别对带有缩孔和微裂纹镁合金的塑性变形过程进行了研究,原子间的相互作用由改进嵌入原子势来描述,观察到了hcp结构金属裂纹扩展及失效过程.计算结果表明:镁合金的裂纹扩展是一个复杂的过程,带缩孔型钝裂纹顶端镁合金的塑性变形和破坏机制为:裂尖钝化和沿hcp晶体结构滑移系的位错发射;带尖裂纹顶端镁合金的塑性变形和破坏机制为:主裂纹附近产生大量的副裂纹,副裂纹快速长大并最终与主裂纹联结,同时伴有沿滑移系的位错发射.

英文摘要:

Experiments show that there will be two types of micro-defects in the manufacturing process of magnesium alloys, including the shrinkage cavity and micro crack, which effect on the mechanical properties of magnesium alloys significantly. In this study, the plastic deformation processes of magnesium alloys around crack tips at atomic scale level are examined through molecular dynamics (ME)) simulation. The Modified Embedded Atom Method (MEAM) potential is employed to characterize the interatomic interactions of magnesium alloy specimen with a shrinkage cavity and a sharp crack. The crack propagation and failure processes for hexagonal close-packed (hcp) structure ave observed around the crack tips. The calculation results reveal that the crack propagation of magnesium alloy is quite complex process. The plastic deformation and failure mechanism of shrinkage cavity are the crack blunting and dislocation emission along the slip systems of hcp crystal structure. The plastic deformation and failure mechanism of sharp crack are a great deal of side cracks formed around the main crack, the side cracks grow rapidly and eventually link up with the main crack, as well as the dislocation emission along the slip systems.

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期刊信息
  • 《四川大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:四川大学
  • 主编:刘应明
  • 地址:成都九眼桥望江路29号
  • 邮编:610064
  • 邮箱:
  • 电话:028-85410393 85412393
  • 国际标准刊号:ISSN:0490-6756
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1595/N
  • 邮发代号:62-127
  • 获奖情况:
  • 国家“双效”期刊,四川省十佳科技期刊,教育部全国高校优秀学报二等奖(1995,1999),四川省科技优秀期刊一等奖(1996,2000)
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:10542