【摘 要】
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采用晶体相场方法研究预变形条件下样品在单轴拉应变作用下的纳观裂纹扩展行为.通过观察裂纹演化,分析裂纹扩展过程的体系自由能变化、应力-应变曲线、裂纹周长曲线和裂纹面
【机 构】
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广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁530004;玉林师范学院物理与电信工程学院,广西玉林537000;广西大学物理科学与工程技术学院,广西南宁,530004
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采用晶体相场方法研究预变形条件下样品在单轴拉应变作用下的纳观裂纹扩展行为.通过观察裂纹演化,分析裂纹扩展过程的体系自由能变化、应力-应变曲线、裂纹周长曲线和裂纹面积分数曲线,发现:无预变形的样品,在拉应变作用下,当应变量达到临界值时,在裂口附近萌生出位错,使得应变集中的应变能得到释放.虽然位错伴随着裂尖扩展,没有观察到裂尖发射位错现象,裂纹呈解理扩展模式.预剪切变形为1％和2％的样品,在裂纹扩展的过程,左右裂尖各存在一个位错对,这两个位错沿着各自的滑移面交替滑移,使得裂尖沿着两个滑移方向交替扩展,裂纹呈锯齿状.预剪切变形为3％的样品,在裂口处发射位错,在变形滑移带上诱发生成孤立的空穴串,随后发展成空洞并连通成为主裂纹.在主裂纹之外,还出现空洞萌生二次裂纹,整个裂纹扩展呈韧性扩展模式.预剪切变形量的增加,有助于裂纹由脆性扩展转化成韧性扩展.
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