【摘 要】
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镁合金由于密度小,比强度和比刚度高,铸造性能和减震性能好等特点而被广泛用于航天、汽车等工业领域,因此要确保它的机械性能满足安全可靠性设计。由于纯镁及大部分镁合金均
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镁合金由于密度小,比强度和比刚度高,铸造性能和减震性能好等特点而被广泛用于航天、汽车等工业领域,因此要确保它的机械性能满足安全可靠性设计。由于纯镁及大部分镁合金均为密排六方晶体,它们的断裂韧度值比面心立方和体心立方的金属要低得多,并且镁合金的化学活性比较高,所以对于镁合金的断裂研究非常重要。一般材料的断裂分为宏观断裂和微观断裂,本文将从原子尺度来研究镁合金的微观断裂。而裂纹的扩展方式对裂纹的断裂强度影响很大,尤其是裂尖区域的变形机制。因此本文采用分子动力学的方法模拟了镁单晶裂纹尖端的变形机制,分析了八种不同取向的裂纹的扩展机制和裂尖微结构演化行为,包括A型(1210)[1010],B型(1010)[1210],C型(1210)[0001],D型(0001)[1210],E型(1011)[1012],F型(1012)[1011],G型(1010)[0001],H型(0001)[1010],并分析了晶向和温度对裂纹扩展的影响。模拟结果表明：裂尖形变方式主要有位错、孪晶、滑移、层错等形式,并伴有空位的产生；裂纹面的取向对裂尖变形机制影响很大,不同裂纹面对应不同的裂尖变形机制；温度对裂纹裂尖的变形机制也有一定的影响,尤其对C型(1210)[0001]、E型(1011)[1012]、F型(1012)[1011]裂纹的裂尖变形机制影响明显。
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