加载速率对单晶γ-TiAl裂纹扩展影响的分子动力学模拟

材料科学与工程学报, 2016, 34(2): 321-325. doi: 10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.02.028

加载速率对单晶γ-TiAl裂纹扩展影响的分子动力学模拟

曹卉 ^1, , 芮执元 ^2, , 罗德春 ^3, , 剡昌锋 ^4, , 陈文科 ^5,

1.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州 730050

2.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州 730050

3.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州 730050

4.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州 730050

5.兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州,730050

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51065014),甘肃省自然科学基金资助项目(148RJZA008),甘肃省高等学校科研资助项目(2014A-033)

关键词：分子动力学 , γ-TiAl合金 , 速率 , 裂纹扩展 , 能量

Molecular Dynamics Simulation for the Effect of Loading Rate on Crack Propagation in Single Crystal γ-TiAl Alloy

Keywords： γ-TiAl alloy , molecular dynamics , loading rate , crack propagation , energy

运用分子动力学方法研究微观尺度下单晶γ-TiAl裂纹的扩展过程,运用嵌入原子势进行模拟,得到裂纹扩展的轨迹图和能量演变图,比较分析不同加载速率对γ-TiAl能量和应力-应变关系的影响,进而揭示对裂纹扩展的影响.研究表明:随着加载速率的增大,体系的原子运动加剧,总能量上升到峰值的剧烈程度增加,试件断裂的时间缩短,所需的应变越小,而裂纹扩展的形态没有变化;总能量随时间的演化曲线只出现一个峰值.应力-应变曲线中只有弹性阶段,没有塑性阶段,加载速率对拉升过程的弹性变形机理没有影响.

参考文献

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