黎军顽
,
倪玉山
稀有金属材料与工程
采用多尺度准连续介质法(简称QC方法)对单晶Ag薄膜纳米压痕过程进行模拟,研究压头宽度对纳米压痕过程中接触应力分布、位错形核临界载荷以及纳米硬度的影响,并用Rice-Thomson位错模型(简称R-T位错模型)进行分析.结果表明,纳米压痕获得的载荷.位移曲线呈现出的不连续性与位错之间的协同作用密切相关;压头尺寸对纳米压痕过程中接触应力分布、位错形核临界载荷以及纳米硬度具有明显的影响:随着压头宽度的增加,法向和切向接触应力以及纳米硬度值递减,呈现出明显的压头尺寸效应;而压头下方薄膜内位错形核临界载荷却递增,且与压头半宽度的平方根成正比.模拟结果与相应实验结果以及R-T位错模型计算结果吻合.
关键词:
多尺度模拟
,
纳米压痕
,
准连续介质法
,
R-T位错模型
,
尺寸效应
黎军顽
,
倪玉山
,
林逸汉
,
罗诚
,
江五贵
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2009.02.001
采用多尺度准连续介质法分别模拟无缺陷和具有初始缺陷两种状态下,单晶Al薄膜纳米压痕初始塑性变形过程,得到载荷-位移响应曲线和应变能-位移变化曲线.研究了初始缺陷对纳米压痕过程中位错形核与发射、Peierls应力以及位错发射.临界载荷的影响.结果表明,在整个纳米压痕过程中出现了多次位错形核与发射现象,初始缺陷对第1和第3对位错的形核与发射影响较小,而对第2对位错的形核与发射具有明显的推迟作用,并伴随有裂纹扩展现象;由于初始缺陷引起薄膜材料内部严重的晶格畸变,导致系统应变能和位错运动的Peierls应力增加;裂纹扩展前,发射第2对位错需要的临界载荷增加,裂纹失稳后,位错发射需要的临界载荷下降.模拟获得的纳米硬度和Peierls应力与实验结果吻合.
关键词:
Al薄膜
,
纳米压痕
,
多尺度
,
准连续介质法
,
初始缺陷
倪玉山
,
程光旭
,
匡震邦
金属学报
对16MnR压力容器用钢焊接接头应变控制的低周疲劳试验,运用计算机视觉系统测量疲劳断裂粗糙表面,用二维变差法(Variation Method)计算了断口(焊缝金属和焊接热影响区)的Hausdorff维数,发现其随循环滞回能的增加而降低,焊接热影响区断口的Hausdorff维数的变化比焊缝金属断口的Hausdorff维数变化大;建立了疲劳寿命同Hausdorff维数的关系,说明分形维数愈大疲劳寿命愈长。
关键词:
焊接接头
,
low-cycle fatigue
,
fractograph
倪玉山
,
徐军
,
张华兵
高分子材料科学与工程
采用透射电镜及扫描显微镜,观察了橡胶中微观组织结构,研究了轮胎中橡胶在疲劳情况下的断口形貌,分析其微观破坏机理,说明了材料微观损伤断裂的力学和物理过程.其目的是为轮胎的结构设计和制造提供依据.实验结果表明疲劳载荷下的橡胶裂纹首先沿片晶结合面萌生,然后穿晶扩展破坏,且存在次生裂纹.轮胎橡胶增韧的关键是要增强晶界之间的强度.
关键词:
橡胶
,
机理分析
,
断口形貌
