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基于晶体塑性与内聚力模型的Cu-Ni-Si合金晶界起裂研究
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作者 陶蒙 于培师 赵军华 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1184-1191,共8页
金属材料的宏观失效行为与其微结构的损伤演化密切相关。除了原位加载实验观察以外,利用先进的数值方法对其微结构的演化进行模拟预测,逐渐成为研究金属材料多尺度损伤演化机制的有效工具。目前对于多晶金属晶粒内部的位错运动可以利用... 金属材料的宏观失效行为与其微结构的损伤演化密切相关。除了原位加载实验观察以外,利用先进的数值方法对其微结构的演化进行模拟预测,逐渐成为研究金属材料多尺度损伤演化机制的有效工具。目前对于多晶金属晶粒内部的位错运动可以利用晶体塑性有限元法进行准确模拟,但对于位错导致的损伤累积和微裂纹萌生模拟依然存在较大挑战。对于大多数金属多晶材料,位错通常在晶界处塞积导致应力集中,进而在晶界处开裂。因此,实现整个过程的模拟需要构建能够同时描述位错运动与晶界开裂的数值模型。针对此问题,将晶体塑性有限元与内聚力模型相结合,实现了材料微观变形-损伤的统一描述,并建立了描述位错运动与晶界开裂的整体有限元模型。随后,以多晶Cu-Ni-Si合金为研究对象,模拟了材料从变形、起裂、裂纹扩展到断裂的微结构演化过程,并揭示了局部沿晶断裂到整体失效的机制,阐明了晶粒取向对初始断裂位置与裂纹扩展的影响。该模型为各类金属材料失效行为的多尺度损伤演化模拟提供了可行的技术基础。 展开更多
关键词 晶体塑性 内聚力 有限元模拟 多晶金属 变形断裂
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金属内冲击波跨晶界传播的应力分配机制初探 被引量:1
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作者 王轩 黄生洪 张永亮 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期34-45,共12页
冲击波跨越晶界过程中的应力分配机制对于深入理解冲击波与多晶金属材料的相互作用现象和塑性机理有重要意义。为探明该机制,采用分子动力学,对4种面心立方(FCC)晶格金属展开研究,细致统计分析了冲击波在单晶金属{100}晶面内随晶向角变... 冲击波跨越晶界过程中的应力分配机制对于深入理解冲击波与多晶金属材料的相互作用现象和塑性机理有重要意义。为探明该机制,采用分子动力学,对4种面心立方(FCC)晶格金属展开研究,细致统计分析了冲击波在单晶金属{100}晶面内随晶向角变化的应力生成特征及冲击波跨过单一晶界前后的应力状态和大小关系。结果表明:(1)垂直和平行于冲击波运动方向的应力分量随晶向角呈现不同的变化特征,这种应力生成差异的根源来自晶格原子排列导致的受力差异和原子间作用力机制,而其生成差异的结果恰恰是不同晶向塑性差异的主要原因;(2)弹性冲击波跨过单一晶界前后的应力状态存在一定的分配转换关系,由一个独立的应力分配张量D确定,不同FCC晶格元素的D张量形式一致,系数差异小,具有一定的通用特征;(3)验证表明,对于给定的FCC晶格金属,D具有一致的可预测特性,反映了冲击波与晶格相互作用的本质特征。 展开更多
关键词 多晶金属 冲击波 晶界 面心立方 应力 分子动力学
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金属弹性模量的统计计算 被引量:1
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作者 陈洪荪 尤世武 +1 位作者 胡幼芬 吕雨红 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 1993年第5期67-73,共7页
介绍了统计计算多晶金属弹性模量的理论和方法。从晶体的弹性刚度矩阵值出发,根据X射线反极图的结果,可以统计计算出试样指定方向的弹性模量,从而给出它的取向分布。对钛、锆、铜、铝等几种试板作了计算,并与实测值进行了比较。计算值... 介绍了统计计算多晶金属弹性模量的理论和方法。从晶体的弹性刚度矩阵值出发,根据X射线反极图的结果,可以统计计算出试样指定方向的弹性模量,从而给出它的取向分布。对钛、锆、铜、铝等几种试板作了计算,并与实测值进行了比较。计算值与测定值的差在6%以下。这种方法可用于分析织构对各向异性的影响,以及对难以检测的试样和方向作弹性模量估算。 展开更多
关键词 金属材料 弹性模量 统计计算
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多晶硅硬密封球阀的最新设计特点 被引量:1
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作者 沈阳 周星彪 +3 位作者 沈忠贤 叶志强 张学乔 陈莉莉 《阀门》 2024年第5期539-543,共5页
随着多晶硅生产工艺改进实现提纯度高的分析与管线使用验证,总结多晶硅硬密封球阀的性能特点。与常规硬密封球阀相比,多晶硅硬密封球阀应具有防尘、高硬度、防腐的特点。密封面应采用结合强度高、敷熔后密封层硬度高且耐磨的材料。密封... 随着多晶硅生产工艺改进实现提纯度高的分析与管线使用验证,总结多晶硅硬密封球阀的性能特点。与常规硬密封球阀相比,多晶硅硬密封球阀应具有防尘、高硬度、防腐的特点。密封面应采用结合强度高、敷熔后密封层硬度高且耐磨的材料。密封面应具有自清洁与自研磨性能,球体需有引流性能,可减轻阀门启闭力扭矩,并且可以预防阀腔硅粉堆积导致阀门卡死,阀体与阀座都需要设计有效的防尘功能来确保阀座运动有效性等。 展开更多
关键词 多晶硅硬密封球阀 复合硬质合金 防尘功能 自清洁与自研磨功能
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