基于准连续介质方法模拟纳米多晶体Ni中裂纹的扩展

• 作者: 王绍青 邵宇飞
• 来源期刊: 物理学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 多尺度模拟 纳米材料 裂纹 变形孪晶
• 年，卷（期）: 2010,（10）
• 页码范围: 7258-7265
• 分类号: O4
• 语种: 中文

摘要

通过准连续介质方法模拟了纳米多晶体Ni中裂纹的扩展过程.模拟结果显示:裂纹尖端的应力场可以导致晶界分解、层错和变形孪晶的形成等塑性形变;在距离裂纹尖端越远的位置,变形孪晶越少;在裂纹尖端附近相同距离处,层错要远多于变形孪晶.这反映了局部应力的变化以及广义平面层错能对变形孪晶的影响.计算了裂纹尖端附近区域原子级局部静水应力的分布.计算结果表明:裂纹前端晶界处容易产生细微空洞,这些空洞附近为张应力集中区,并可能促使裂纹沿着晶界扩展.模拟结果定性地反映了纳米多晶体Ni中的裂纹扩展过程,并与相关实验结果符合得很好.