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纳米多晶铜中冲击波阵面的分子动力学研究

马文 陆彦文

纳米多晶铜中冲击波阵面的分子动力学研究

马文, 陆彦文
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  • 冲击波阵面反映材料在冲击压缩下的弹塑性变形行为以及屈服强度、应变率条件等宏观量, 还与冲击压缩后的强度变化联系. 本文使用分子动力学方法, 模拟研究了冲击压缩下纳米多晶铜中的动态塑性变形过程, 考察了冲击波阵面和弹塑性机理对晶界存在的依赖, 并与纳米多晶铝的冲击压缩进行了比较. 研究发现: 相比晶界对纳米多晶铝的贡献而言, 纳米多晶铜中晶界对冲击波阵面宽度的影响较小; 并且其塑性变形机理主要以不全位错的发射和传播为主, 很少观察到全位错和形变孪晶的出现. 模拟还发现纳米多晶铜的冲击波阵面宽度随着冲击应力的增加而减小, 并得到了冲击波阵面宽度与冲击应力之间的定量反比关系, 该定量关系与他人纳米多晶铜模拟结果相近, 而与粗晶铜的冲击压缩实验结果相差较大.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11202238, 11102194)和冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室基金 (批准号: 9140C6702011104)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-28
  • 修回日期:  2012-08-17
  • 刊出日期:  2013-02-05

纳米多晶铜中冲击波阵面的分子动力学研究

  • 1. 国防科学技术大学理学院物理系, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11202238, 11102194)和冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室基金 (批准号: 9140C6702011104)资助的课题.

摘要: 冲击波阵面反映材料在冲击压缩下的弹塑性变形行为以及屈服强度、应变率条件等宏观量, 还与冲击压缩后的强度变化联系. 本文使用分子动力学方法, 模拟研究了冲击压缩下纳米多晶铜中的动态塑性变形过程, 考察了冲击波阵面和弹塑性机理对晶界存在的依赖, 并与纳米多晶铝的冲击压缩进行了比较. 研究发现: 相比晶界对纳米多晶铝的贡献而言, 纳米多晶铜中晶界对冲击波阵面宽度的影响较小; 并且其塑性变形机理主要以不全位错的发射和传播为主, 很少观察到全位错和形变孪晶的出现. 模拟还发现纳米多晶铜的冲击波阵面宽度随着冲击应力的增加而减小, 并得到了冲击波阵面宽度与冲击应力之间的定量反比关系, 该定量关系与他人纳米多晶铜模拟结果相近, 而与粗晶铜的冲击压缩实验结果相差较大.

English Abstract

参考文献 (59)

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