【摘 要】
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韧性金属的动态拉伸断裂是多个领域关注的重要基础问题，其宏观断裂破坏机理往往与冲击波引起的材料内部微观孔洞形核、生长和聚合密切相关.受观测手段限制，通过实验往往难以得到孔洞在强动载下的整个演化过程，不易直接给出孔洞生长和聚合对材料断裂破坏的影响机制.数值模拟成为研究孔洞演化的重要手段，其中分子动力学方法以其直接从原子尺度出发、无需连续介质本构的优势而在孔洞演化研究中备受关注.在本报告中，我们采用分子
【机 构】
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清华大学航天航空学院,北京100084
【出 处】
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2018第十二届全国爆炸力学学术会议
论文部分内容阅读
韧性金属的动态拉伸断裂是多个领域关注的重要基础问题，其宏观断裂破坏机理往往与冲击波引起的材料内部微观孔洞形核、生长和聚合密切相关.受观测手段限制，通过实验往往难以得到孔洞在强动载下的整个演化过程，不易直接给出孔洞生长和聚合对材料断裂破坏的影响机制.数值模拟成为研究孔洞演化的重要手段，其中分子动力学方法以其直接从原子尺度出发、无需连续介质本构的优势而在孔洞演化研究中备受关注.在本报告中，我们采用分子动力学研究在单轴加载条件下单晶铜和孪晶铜中两相邻孔洞的生长及聚合过程.首先讨论了原子模型构建、边界条件设置和加载方式的合理性，然后将原子模型以108 s-1的应变率沿垂直于两孔洞的方向拉伸至0.2的应变，并详细分析应力变化和位错发射过程.计算结果显示，单晶模型中两孔洞存在明显的生长竞争机制，而孪晶界的存在对该竞争机制起到了抑制作用.我们给出了孔洞尺寸等参数对孔洞生长和聚合的影响规律，以及孪晶界对孔洞的生长速率和聚合临界条件的影响规律.
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