本文主要研究内容
作者彭传校（2019）在《Cu-Zr非晶合金的变形行为及其结构起源模拟研究》一文中研究指出：非晶合金的微观结构不均匀性被认为是其塑性形变和弛豫的结构起源,对改善非晶合金的塑性起到关键作用。当非晶合金变形温度远低于玻璃转变温度Tg时（如室温下）,非晶合金的塑性流变表现出高度的应变局域化特征,因此,对非晶合金的微观结构进行调控,研究其结构和力学性能的相关性,成为了非晶合金研究的热点之一。本文通过分子动力学模拟方法,研究了CuZr非晶合金不同温度下的熔体结构特征,并根据熔体团簇结构的不对称性,提出原子团簇键长偏差参数研究了低温下非晶合金塑性变形的结构起源;探讨了单相非晶合金塑性变形时,应变局域化的结构因素及纳米相分离两相非晶合金变形行为的机理。论文的主要研究内容与结果概括如下:（1）模拟了Cu64Zr36、Cu50Zr50和Cu36Zr64三种成分的熔体短程序结构随温度的变化情况。随着熔体温度升高,从偶分布函数的第一峰峰值、半高宽及第一近邻原子的平均键长上看,熔体结构趋于膨胀。而偶分布函数的第一峰峰位r1则随温度的升高向左偏移,通过分析半高宽位置rB/rA值来反映这种熔体结构键长的不对称性,rB/rA值随温度的升高而增大,说明原子结构的不对称性增大,其本征原因是CuZr体系作用势的非简谐性造成的。多面体的变化与rB/rA值随温度变化相对应,随着温度的降低,结构的对称性增强,rB/rA值下降,Cu64Zr36体系的对称性随温度变化最明显,特别是在温度低于1200 K左右,具有比较小的键长偏差、较对称的团簇结构的比例明显升高,一定程度上也促使了rB/rA值较快降低。（2）我们定义了一个结构参数:原子团簇的键长偏差（bond length deviation of atom i,BLDi）,来描述非晶合金结构的微观不均性。对于CuZr二元合金,BLDi公式表示为:BLDi=（?）（m,n=Cu or Zr）。低的BLDi在一定程度上表明该团簇拥有更高的对称性或更少偏离体系的平均排布,体系的整体平均键长偏差是所有原子的BLDi的算数平均值。原子团簇整体体积的或大或小（体积因素）和团簇键长的或长或短分布（对称因素）都会对键长偏差数值造成影响。我们用分子动力学模拟研究了 Cu64Zr36和Cu50Zr50非晶冷却过程中体系结构的演变以及团簇的键长偏差与Voronoi多面体、热激活及非热压缩塑性变形之间的相关性。在非晶形成过程中,体系的平均键长偏差对结构的转变很敏感,在动力学转变温度Tx到Tg的温度范围内,体系的完整二十面体含量迅速增多,而平均键长偏差在这个温度区间内偏离了线性关系。我们也可以通过径向分布函数来计算体系或某区域的平均键长偏差,和实验可以相结合。塑性变形或热弛豫时较长距离的原子跃迁优先/主要发生在那些键长偏差较大的区域。结合键长偏差与Voronoi多面体的关联性以及键长偏差、五次对称及体积偏差与塑性变形的相关性来看,BLDi反映的对称性因素较体积因素而言,对称性对非晶的相关性能的影响起更重要的作用。（3）通过Cu64Zr36和Cu50Zr50体系形成单一剪切带过程中的结构转变来探讨影响应变局域化的结构因素。非晶合金变形过程中剪切带内的团簇结构演变与非晶合金升温至Tg以上的结构变化存在一定的相似性。非晶合金变形过程是否产生应变局域化,从原子结构上看,很大程度上取决于该非晶合金的结构与其Tg以上“类液”结构的相近程度。而完整二十面体形成的逾渗连接结构,随连接数N的增大,中程序结构越稳定,中程序结构的连接程度和稳定性,一定程度上也影响和控制着非晶合金变形过程应变局域化的程度。（4）含有纳米级第二相的两相非晶合金,其塑性得到了有效的提高。通过分子动力学模拟揭示了纳米级相分离非晶合金的变形机理,系统研究了第二相的尺寸或体积分数、分布及基体和第二相成分不同对纳米两相非晶合金压缩变形行为的影响。通过改变第二相的尺寸或体积分数,调节第二相和基体的成分关系,两相非晶合金的变形模式会发生明显变化,发生明显的韧脆转变。由于两相间界面的弱化作用及两相间的强度差,通过调节第二相的比例及尺寸,可以调整合金的屈服强度。当两相非晶的屈服应力小于形成单一成熟剪切带所需的临界剪切应力时,合金趋于均匀变形,否则,当第二相尺寸小于剪切带宽度或第二相分布不足以限制剪切带扩展时,非晶合金变形则会趋于非均匀变形。总结出设计韧性两相非晶的两种策略:1)控制应力状态使之低于形成单一成熟剪切带的临界剪切应力;2)限制塑性变形区,阻碍剪切带扩展,避免形成临界的剪切带。两相非晶之间不同的模量和临界剪切应力能够让“软”相优先屈服,从而使塑性变形较均匀地分布在大量激活的剪切转变区STZs或剪切带初期形核中。特别是当第二相的尺寸较大且合理分布时,剪切带的传播和扩展被阻碍以致不能进一步形成单一成熟的剪切带。因此,对于设计塑性非晶合金来说,可以通过优化纳米两相非晶合金的一些结构方面的参数实现。
Abstract
fei jing ge jin de wei guan jie gou bu jun yun xing bei ren wei shi ji su xing xing bian he chi yu de jie gou qi yuan ,dui gai shan fei jing ge jin de su xing qi dao guan jian zuo yong 。dang fei jing ge jin bian xing wen du yuan di yu bo li zhuai bian wen du Tgshi （ru shi wen xia ）,fei jing ge jin de su xing liu bian biao xian chu gao du de ying bian ju yu hua te zheng ,yin ci ,dui fei jing ge jin de wei guan jie gou jin hang diao kong ,yan jiu ji jie gou he li xue xing neng de xiang guan xing ,cheng wei le fei jing ge jin yan jiu de re dian zhi yi 。ben wen tong guo fen zi dong li xue mo ni fang fa ,yan jiu le CuZrfei jing ge jin bu tong wen du xia de rong ti jie gou te zheng ,bing gen ju rong ti tuan cu jie gou de bu dui chen xing ,di chu yuan zi tuan cu jian chang pian cha can shu yan jiu le di wen xia fei jing ge jin su xing bian xing de jie gou qi yuan ;tan tao le chan xiang fei jing ge jin su xing bian xing shi ,ying bian ju yu hua de jie gou yin su ji na mi xiang fen li liang xiang fei jing ge jin bian xing hang wei de ji li 。lun wen de zhu yao yan jiu nei rong yu jie guo gai gua ru xia :（1）mo ni le Cu64Zr36、Cu50Zr50he Cu36Zr64san chong cheng fen de rong ti duan cheng xu jie gou sui wen du de bian hua qing kuang 。sui zhao rong ti wen du sheng gao ,cong ou fen bu han shu de di yi feng feng zhi 、ban gao kuan ji di yi jin lin yuan zi de ping jun jian chang shang kan ,rong ti jie gou qu yu peng zhang 。er ou fen bu han shu de di yi feng feng wei r1ze sui wen du de sheng gao xiang zuo pian yi ,tong guo fen xi ban gao kuan wei zhi rB/rAzhi lai fan ying zhe chong rong ti jie gou jian chang de bu dui chen xing ,rB/rAzhi sui wen du de sheng gao er zeng da ,shui ming yuan zi jie gou de bu dui chen xing zeng da ,ji ben zheng yuan yin shi CuZrti ji zuo yong shi de fei jian xie xing zao cheng de 。duo mian ti de bian hua yu rB/rAzhi sui wen du bian hua xiang dui ying ,sui zhao wen du de jiang di ,jie gou de dui chen xing zeng jiang ,rB/rAzhi xia jiang ,Cu64Zr36ti ji de dui chen xing sui wen du bian hua zui ming xian ,te bie shi zai wen du di yu 1200 Kzuo you ,ju you bi jiao xiao de jian chang pian cha 、jiao dui chen de tuan cu jie gou de bi li ming xian sheng gao ,yi ding cheng du shang ye cu shi le rB/rAzhi jiao kuai jiang di 。（2）wo men ding yi le yi ge jie gou can shu :yuan zi tuan cu de jian chang pian cha （bond length deviation of atom i,BLDi）,lai miao shu fei jing ge jin jie gou de wei guan bu jun xing 。dui yu CuZrer yuan ge jin ,BLDigong shi biao shi wei :BLDi=（?）（m,n=Cu or Zr）。di de BLDizai yi ding cheng du shang biao ming gai tuan cu yong you geng gao de dui chen xing huo geng shao pian li ti ji de ping jun pai bu ,ti ji de zheng ti ping jun jian chang pian cha shi suo you yuan zi de BLDide suan shu ping jun zhi 。yuan zi tuan cu zheng ti ti ji de huo da huo xiao （ti ji yin su ）he tuan cu jian chang de huo chang huo duan fen bu （dui chen yin su ）dou hui dui jian chang pian cha shu zhi zao cheng ying xiang 。wo men yong fen zi dong li xue mo ni yan jiu le Cu64Zr36he Cu50Zr50fei jing leng que guo cheng zhong ti ji jie gou de yan bian yi ji tuan cu de jian chang pian cha yu Voronoiduo mian ti 、re ji huo ji fei re ya su su xing bian xing zhi jian de xiang guan xing 。zai fei jing xing cheng guo cheng zhong ,ti ji de ping jun jian chang pian cha dui jie gou de zhuai bian hen min gan ,zai dong li xue zhuai bian wen du Txdao Tgde wen du fan wei nei ,ti ji de wan zheng er shi mian ti han liang xun su zeng duo ,er ping jun jian chang pian cha zai zhe ge wen du ou jian nei pian li le xian xing guan ji 。wo men ye ke yi tong guo jing xiang fen bu han shu lai ji suan ti ji huo mou ou yu de ping jun jian chang pian cha ,he shi yan ke yi xiang jie ge 。su xing bian xing huo re chi yu shi jiao chang ju li de yuan zi yue qian you xian /zhu yao fa sheng zai na xie jian chang pian cha jiao da de ou yu 。jie ge jian chang pian cha yu Voronoiduo mian ti de guan lian xing yi ji jian chang pian cha 、wu ci dui chen ji ti ji pian cha yu su xing bian xing de xiang guan xing lai kan ,BLDifan ying de dui chen xing yin su jiao ti ji yin su er yan ,dui chen xing dui fei jing de xiang guan xing neng de ying xiang qi geng chong yao de zuo yong 。（3）tong guo Cu64Zr36he Cu50Zr50ti ji xing cheng chan yi jian qie dai guo cheng zhong de jie gou zhuai bian lai tan tao ying xiang ying bian ju yu hua de jie gou yin su 。fei jing ge jin bian xing guo cheng zhong jian qie dai nei de tuan cu jie gou yan bian yu fei jing ge jin sheng wen zhi Tgyi shang de jie gou bian hua cun zai yi ding de xiang shi xing 。fei jing ge jin bian xing guo cheng shi fou chan sheng ying bian ju yu hua ,cong yuan zi jie gou shang kan ,hen da cheng du shang qu jue yu gai fei jing ge jin de jie gou yu ji Tgyi shang “lei ye ”jie gou de xiang jin cheng du 。er wan zheng er shi mian ti xing cheng de yu shen lian jie jie gou ,sui lian jie shu Nde zeng da ,zhong cheng xu jie gou yue wen ding ,zhong cheng xu jie gou de lian jie cheng du he wen ding xing ,yi ding cheng du shang ye ying xiang he kong zhi zhao fei jing ge jin bian xing guo cheng ying bian ju yu hua de cheng du 。（4）han you na mi ji di er xiang de liang xiang fei jing ge jin ,ji su xing de dao le you xiao de di gao 。tong guo fen zi dong li xue mo ni jie shi le na mi ji xiang fen li fei jing ge jin de bian xing ji li ,ji tong yan jiu le di er xiang de che cun huo ti ji fen shu 、fen bu ji ji ti he di er xiang cheng fen bu tong dui na mi liang xiang fei jing ge jin ya su bian xing hang wei de ying xiang 。tong guo gai bian di er xiang de che cun huo ti ji fen shu ,diao jie di er xiang he ji ti de cheng fen guan ji ,liang xiang fei jing ge jin de bian xing mo shi hui fa sheng ming xian bian hua ,fa sheng ming xian de ren cui zhuai bian 。you yu liang xiang jian jie mian de ruo hua zuo yong ji liang xiang jian de jiang du cha ,tong guo diao jie di er xiang de bi li ji che cun ,ke yi diao zheng ge jin de qu fu jiang du 。dang liang xiang fei jing de qu fu ying li xiao yu xing cheng chan yi cheng shou jian qie dai suo xu de lin jie jian qie ying li shi ,ge jin qu yu jun yun bian xing ,fou ze ,dang di er xiang che cun xiao yu jian qie dai kuan du huo di er xiang fen bu bu zu yi xian zhi jian qie dai kuo zhan shi ,fei jing ge jin bian xing ze hui qu yu fei jun yun bian xing 。zong jie chu she ji ren xing liang xiang fei jing de liang chong ce lve :1)kong zhi ying li zhuang tai shi zhi di yu xing cheng chan yi cheng shou jian qie dai de lin jie jian qie ying li ;2)xian zhi su xing bian xing ou ,zu ai jian qie dai kuo zhan ,bi mian xing cheng lin jie de jian qie dai 。liang xiang fei jing zhi jian bu tong de mo liang he lin jie jian qie ying li neng gou rang “ruan ”xiang you xian qu fu ,cong er shi su xing bian xing jiao jun yun de fen bu zai da liang ji huo de jian qie zhuai bian ou STZshuo jian qie dai chu ji xing he zhong 。te bie shi dang di er xiang de che cun jiao da ju ge li fen bu shi ,jian qie dai de chuan bo he kuo zhan bei zu ai yi zhi bu neng jin yi bu xing cheng chan yi cheng shou de jian qie dai 。yin ci ,dui yu she ji su xing fei jing ge jin lai shui ,ke yi tong guo you hua na mi liang xiang fei jing ge jin de yi xie jie gou fang mian de can shu shi xian 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的彭传校，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于分子动力学模拟论文,非晶合金论文,不对称性论文,纳米相分离论文,塑性变形机理论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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