曹卉
,
芮执元
,
罗德春
,
剡昌锋
,
陈文科
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.02.028
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.
关键词:
分子动力学
,
γ-TiAl合金
,
速率
,
裂纹扩展
,
能量
罗德春
,
芮执元
,
曹卉
,
陈文科
,
剡昌锋
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.06.024
运用分子动力学方法对单晶γ-TiAl 合金的裂纹扩展过程进行了研究，分析了不同孔洞位置对裂纹扩展的影响，得到相应的原子轨迹、能量演化以及应力-应变关系.结果表明无孔洞时，裂纹以脆性解理方式快速扩展至材料断裂，能量曲线只有一个波峰；L＝1．6 nm时裂纹先以脆性解理的方式扩展，孔洞抑制裂纹扩展，孔洞周围发射位错，裂纹以尖端空洞形核、长大成微裂纹，最终微裂纹与主裂纹连接的方式扩展，能量曲线有多个峰值；L＝4．8 nm时，裂纹初始扩展过程与L＝1．6 nm时相似，后期未出现空洞形核、长大成微裂纹并与主裂纹结合的现象；另外孔洞距裂尖距离不同，发射第一个位错的方向不同.
关键词:
γ-TiAl合金
,
分子动力学
,
位错
,
裂纹扩展
,
能量
