晶界对双晶镁裂纹扩展影响的分子动力学模拟研究-论文.pdf

第 卷 第 期 兵器材料科学与工程 ． ．
叭年 月 ．，
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晶界对双晶镁裂纹扩展影响的分子动力学模拟研究
周彦雄 ，宋海 洋，安敏 荣
西安邮 电大学 理学 院，陕西 西安
摘 要 采用 分子动力学模 拟方法对纳米双 晶镁 裂纹扩展 的微 观机制进行研 究和分析 ，用 势描述镁原 子之间 的相
互作用。结果表明：在拉伸载荷下，随着旋转界面角的增大，晶界由离散点状变为线状且晶界能量变大；裂纹扩展从裂纹
尖端开始，经历“锐化一钝化一锐化”的循环变化过程；在界面角较大时，由于晶界的存在使其对裂纹扩展起到阻碍作用，裂
纹扩展速率减小。因此，从理论上讲可通过将晶粒旋转合适的角度来提高有裂纹缺陷的双晶镁材料的韧性。
关键词 分子 动力学模拟 ；力学特性 ；晶界 ；裂纹扩展
中图分类号 文献标志码 文章编号 ———


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纳米材料 由于尺寸效应而具有特殊 的力学特性 ， 和晶界共 同决定。等经过研究发现 ，晶界可以
如超塑性 、高韧性及高强度⋯ 、导 电性和能带的带隙宽 阻碍位错运动从而强化工程材料力学特性。
度等会 因为尺寸效应而改变等特性 ，被广泛应用于工 等叫用分子动力学