基于分子动力学研究孔隙率对FeO/Fe界面裂纹扩展的影响

• 作者: 周瑾 周存龙 段晶晶 樊铭洋
• 来源期刊: 中国表面工程
• 关键词: 氧化皮 界面 断裂 孔缺陷 分子动力学 孔隙率
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 90-99
• 页数: 10页
• 分类号: TG335
• 语种: 中文
• DOI: 10.11933/j.issn.1007-9289.20210218001

摘要

孔隙率是影响氧化皮与钢基体界面裂纹扩展的重要因素,采用分子动力学模拟软件LAMMPS建立模型Ⅰ(定孔缺陷数量模型)和模型Ⅱ(定孔缺陷尺寸模型)两种模型,从抗拉强度、中心对称分析(CSP)以及界面局部应力分布3个方面研究了孔隙率对于界面裂纹扩展的影响.结果 表明,相同孔隙率下,模型Ⅱ比模型Ⅰ的抗拉强度低,表明孔缺陷分布范围比孔缺陷的尺寸对于材料的抗拉强度影响更大.同时裂纹扩展时动态不稳定性导致裂纹非对称性扩展,孔隙率的增加会阻碍应力增长和裂纹扩展速度,增强裂纹扩展的不对称性.当孔隙率达到9％时,在界面裂纹扩展后,模型Ⅰ+x方向裂尖偏转界面上方孔缺陷,模型Ⅱ则为界面裂纹扩展后,上方孔缺陷融合发展.